Resumen del artículo:
Punto de partida- introducción:
El trabajo de laboratorio siempre, desde que se empezaron a diseñar planes de estudios de ciencias, se ha considerado muy importante. Sin embargo, existen pocas evidencias de ello.
Fundamentos:
Las razones utilizadas por los profesores de ciencias para justificar el trabajo de laboratorio son muy variadas y dispares. En el artículo se van a analizar las razones de ámbito científico más comunes.
1. Motivación:
¿Motiva, estimulando el interés? Según los estudios existentes, no a todos los alumnos, ni de la misma manera. Incluso desagrada a un porcentaje de ellos. No todos los aspectos del trabajo de laboratorio atraen por igual, siendo los más interesantes la libertad de actuación y de interacción entre los alumnos y con el profesor.
2. Adquisición de habilidades:
¿Se aprenden las técnicas de laboratorio? y ¿es necesario enseñarlas en este nivel de educación?
Hay técnicas de dos tipos: generales, las que se pueden aplicar a otros contextos, y específicas del laboratorio de ciencias.
Según el autor, únicamente tienen utilidad que vayan a necesitarlas en sus estudios superiores, para el resto es absurdo, pues no van a aportar nada a su aprendizaje.
3. Aprender conocimientos científicos y los métodos de la ciencia:
¿ayudan a comprender mejor los conceptos científicos? Según los estudios realizados, no se observan ventajas frente a otros tipos de enseñanza. La causa parece ser que la mayoría de los estudiantes se toma el trabajo de laboratorio como “seguir una receta”, sin llegar comprender lo que están haciendo.
Tampoco el “aprendizaje por descubrimiento” dio buenos resultados históricamente, debido a que se basó en conceptos y criterios erróneos sobre la naturaleza de las ciencias.
4. Actitudes científicas:
¿El trabajo de laboratorio favorece las actitudes científicas en otros ámbitos de la vida?
La orientación que tiene la práctica de laboratorio, cuyo objetivo es alcanzar unas conclusiones y resultados ya conocidos de antemano, es precisamente la contraria a la que debería enseñarse: el objetivo del experimento es la búsqueda de una explicación a los fenómenos. Así pues, el trabajo de laboratorio realizado por los alumnos no debería llamarse experimento, sino que está dentro de lo que son demostraciones empíricas. Tampoco influye en la elección de la mayoría de alumnos por carreras de ciencias, ni ofrece una imagen realista de la forma de ser de los científicos.
5. Interferencias:
¿Cuales son los factores que influyen en el fracaso del trabajo de laboratorio como método de aprendizaje de ciencias? Se denomina interferencias a todas las dificultades y obstáculos que llevan a los alumnos a no llegar a un conocimiento conceptual del trabajo que están realizando. Las interferencias causan que los alumnos tomen “atajos” erróneos:
- Enfoque de “receta”.
- Concentración en un único punto del experimento.
- Comportamiento aleatorio, sin comprender nada de lo que están haciendo.
- Copiar o imitar a los demás.
- Tomar el papel de ayudante de otros alumnos, que son los que dirigen.
Reconceptualizando:
Puesto que el trabajo práctico se está utilizando de forma errónea y no se aprovecha todo lo que se podría, se hace necesario replantearse el uso y la forma de usarlo. Para ello, el autor subdivide el problema en tres tipos de aprendizaje:
- Aprendizaje de conceptos científicos.
- Aprendizaje sobre los métodos correctos de la ciencia.
- Aprendizaje práctico sobre los procedimientos de la ciencia.
Son tareas diferentes, que requerirán un planteamiento diferente de la actividad de laboratorio. Por supuesto, un aprendizaje práctico no requiere tener que ir al laboratorio exclusivamente, sino que hay otros muchos tipos de tareas... todas aquellas que requieran un trabajo activo de los alumnos.
Aprendizaje de la ciencia:
Desde un enfoque constructivista, se deberían preparar actividades (de todo tipo) más abiertas – en las que no haya un objetivo final, conocido, fijo y concreto que alcanzar – para que los alumnos exploren su conocimiento, aplicándolo, lo afiancen y lo puedan utilizar para avanzar y cambiar.
Es, por lo tanto, importante y fundamental conocer las ideas previas de los alumnos, pues son la base de partida, sobre la que hay que construir y trabajar para modificarlas, ellos mismos, o con ayuda.
Más reflexión:
Por muy práctico que sea el trabajo de laboratorio, es fundamental conectar estas tareas con los conocimientos y conceptos teóricos estudiados. Este paso es el más difícil de todos, dado el carácter tan abstracto de la mayoría de conceptos, difíciles de transponer a cosas y sucesos reales.
Una de las posibles causas de este fracaso es la falta de participación de los alumnos en el proceso de preparación. La práctica se les da ya “cocinada” en forma de guión de laboratorio con pasos a seguir. La mayoría de las veces no comprenden el objetivo, ni porqué se realizan esos pasos intermedios.
Es necesario simplificar al máximo las “interferencias”, mediante la simplificación de las tareas, el uso de simulaciones, y realizar actividades de reflexión, orientadas a la exploración, modificación y re-elaboración de sus ideas previas, tanto sobre la
naturaleza de la ciencia, como sobre la
práctica de la ciencia.
La naturaleza de la ciencia:
Las ideas que los alumnos tienen sobre la ciencia están influenciadas por lo aprendido en otros ámbitos extraescolares variados, y por lo observado en clase y en el laboratorio. Sin embargo, la mayor parte de estas informaciones se dan de una forma implícita (casi nunca se estudian directamente los métodos y la naturaleza de la ciencia), y son contradictorias entre sí. Es necesario que todos estos datos implícitos pasen a ser explícitos, de una forma sistemática:
- Por ejemplo, si los alumnos llevan a cabo sus propias investigaciones, que realicen reflexiones sobre su trabajo y lo aprendido. O, según el autor, las simulaciones por ordenador son especialmente muy útiles para afianzar la comprensión de la naturaleza de la ciencia. El enfoque que usa es que los alumnos diseñen sus propios experimentos, con la ventaja de que los simuladores permiten repetir todas las veces que se quiera, corregir sus errores, buscar diferentes caminos y comprender que el diseño de experimentos no es difícil ni debe seguir un camino rígido.
La práctica de la ciencia:
Para que los alumnos de verdad comprendan el funcionamiento real de la ciencia, la experiencia práctica debe contar con todos los pasos del proceso experimental: diseño del experimento, realización y recogida de datos, reflexión e interpretación, elaboración de un informe. Estas etapas nunca son fijas, establecidas e inamovibles, sino que se van adaptando a las circunstancias, usando las que sea necesario en cada momento. La mejor forma de que los alumnos aprendan el método científico es que realicen estas investigaciones, primero sencillas y de forma guiada, luego más complejas y con mayor libertad.
Conclusiones:
El trabajo de laboratorio bien diseñado es un buen método para el aprendizaje de la ciencia y su naturaleza. Sin embargo, no es suficiente, y no todos los temas requieren de este trabajo experimental. Por el contrario, es esencial para conocer y aprender las técnicas de la ciencia, a “hacer ciencia” y realizar investigaciones científicas con éxito.
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La eficacia del trabajo de laboratorio como método de aprendizaje se pone en duda, como mucho se considera limitada. El trabajo se lleva a cabo sin tener en cuenta ni conocer el método, o teniendo una idea poco clara. Los alumnos se limitan a realizar los pasos como si "siguieran una receta".
El artículo diferencia entre los dos métodos opuestos que hay en la didáctica de la ciencia:
- El modelo anglosajón, en el que primero se realizan las experiencias y observaciones en el laboratorio, y a partir de ellas, se llegan a inducir los conocimientos científicos. Este método, tan diferente al nuestro, requiere mucho más tiempo, y tampoco garantiza el correcto aprendizaje ni mucho menos la comprensión de lo que se estudia.
- El modelo europeo. Basado en el aprendizaje teórico, que se complementa con las prácticas de laboratorio. La ventaja de este método es que es más rápido y requiere menos medios y preparación, pero termina por llevar a la mayoría de los alumnos al "modo receta"
¿pero cómo estimular a los alumnos hacia la ciencia? La impersonalización, apartamiento de los sentidos son actitudes erróneas y contraproducentes. Los estereotipos del científico son extremos irreales y no se deberían inculcar desde pequeños. A la hermana menor de un compañero de tesis le pidieron en clase (primaria) que dibujase un científico. Ella, por supuesto, dibujó a su hermano: con vaqueros, bien peinado, guapo. La maestra le dijo que el dibujo estaba mal. Ella quería ver un hombre mayor, con pelo alborotado, barba blanca y bata blanca. El estereotipo.
La conclusión a la que llega el artículo es que la enseñanza y el conocimiento de cómo se realiza la ciencia (sus procedimientos) es necesario para que los alumnos aborden con éxito el estudio de las ciencias, pero no es suficiente.
Reflexión personal:
En mi opinión, el principal problema, no solo del trabajo de laboratorio, sino de todo el aprendizaje de ciencias, es que los alumnos abordan el aprendizaje como seguir un guión aprendido de memoria. Prefieren memorizar una gran cantidad de fórmulas, que les den la solución de todo tipo de problemas, en vez de aprender cómo alcanzar la solución a partir de unos conceptos básicos.
Me parece muy buena idea incluir dentro del ámbito de aprendizaje práctico todas las actividades que no sean la clase de teoría o problemas. Ya sean actividades de búsqueda de información, simulaciones con ordenador, experiencias y demostraciones en la propia aula, leer y resumir textos científicos o de divulgación escogidos, todas son formas que podrían servir para transmitir los conceptos científicos, información sobre la naturaleza de la ciencia y sus procedimientos, aunque con matices. No creo que las simulaciones, en las que el programador puede incluir los efectos que quiera, aunque no sean realistas, para ajustarse a resultados y el objetivo que se busca, sirvan realmente para que los alumnos terminen comprendiendo mejor las ciencias.
El enfoque constructivista que quiere dar a la experimentación ya es más complejo. Diseñar experimentos “con final abierto” y que sean los propios alumnos los que lleguen a conclusiones, sean las que sean – y que sean correctas – me parece demasiado complejo para el nivel de los alumnos, que están ya acostumbrados a que los guíen paso a paso. De lo que sí soy partidario es de que los alumnos también propongan actividades afines a sus intereses, o vídeos, o excursiones, o incluso que presenten en clase frente a sus compañeros experiencias o demostraciones sencillas que hayan desarrollado por ellos mismos.
También es interesante lo que cuenta sobre las informaciones implícitas – no sirve de nada que recalquemos la importancia de las observaciones experimentales, a partir de las cuales se obtienen las teorías, si en el trabajo de laboratorio se hace lo contrario: se modifican o ajustan los datos experimentales para que concuerden con la teoría. Los alumnos se van a dar cuenta, aunque no sean conscientes de ello, y van a aplicar la forma errónea.
Hay algunos detalles con los que no estoy de acuerdo. El autor no deja claro en el artículo que corriente filosófica de la ciencia sigue, aunque deja entrever algunas ideas con las que no estoy de acuerdo. Dice, por ejemplo, que a los alumnos les debe quedar claro la importancia de la relación ciencia-sociedad-cultura. No estoy de acuerdo con esa subordinación que establece, según la cual, como es la cultura la que genera la ciencia, lo que se considera ciencia, y la forma de hacer ciencia, depende de la cultura y sociedad que la cree. No. Según Popper, existe una clara demarcación entre lo que es ciencia y lo que no. Tampoco los conceptos van a cambiar. Puede cambiar la forma de expresarlos, la importancia que se dé a unos sobre otros, pero el resultado va a ser el mismo, ya que el objeto de la ciencia, la naturaleza, es el mismo, e independiente de la cultura del observador.
