MEDIOS ALTERNATIVOS PARA LA ACTIVIDAD EXPERIMENTAL EN LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA

Ramón Felix Grave de Peralta
Rafael Eugenio Pérez Grave de Peralta
Julio de la Caridad Grave de Peralta Ramos

rafaelpgp@ult.edu.cu

1.2 - Consideraciones que fundamentan la  enseñanza de la Física y  su relación con la actividad experimental

A partir de la revisión de estos documentos, se pudo constatar, que la organización curricular de la Secundaria Básica, presenta elementos importantes, atendiendo a las transformaciones que se aplican a partir del curso escolar 2003 – 2004, las cuales, fueron retomadas del proyecto Modelo de Secundaria Básica.
Después de un estudio exhaustivo de estos documentos, se pudo constatar, que el modelo de Secundaria Básica actual precisa el fin del proceso con un carácter formativo, de modo tal, que en él se integre lo instructivo, lo educativo y lo desarrollador, que permita satisfacer las demandas sociales, concebir los ejes transversales desde el diseño del currículum de forma orgánica e integral, determinar los conocimientos, habilidades, sentimientos, valores y actitudes  que se requiere formar o fortalecer en este nivel, además de tener una dirección del proceso de enseñanza aprendizaje creativa y participativa que promueva el  protagonismo estudiantil, pero, desde su propia concepción, el mismo no logra una educación  integral, pues no propicia la confluencia de saberes en el análisis de los hechos y fenómenos físicos desde el contexto cotidiano donde se desenvuelven los estudiantes, y los sistemas de conocimientos físicos, se imparten de forma  limitada, parcializada y puntual, en contraposición con la necesaria integración a nivel metodológico, en el que el análisis sistémico tiene una función primordial y para el cual, la Física, debe articularse con el resto de las asignaturas del nivel, como única vía de lograr una comprensión integral de la compleja realidad .
Se aprecia  que, el modelo actual de Secundaria Básica:
1- No propicia, una integración entre el trabajo metodológico e investigativo tomando como centro el trabajo experimental dirigido a la compresión integral.
2- Incentiva el desarrollo de un aprendizaje fragmentado para los estudiantes, pues no se explotan las potencialidades que ofrecen las diferentes disciplinas de desarrollar un aprendizaje integral en los mismos, a partir de una comprensión  holística, sistémica, dinámica, cualitativa y cuantitativa  de los hechos y fenómenos físicos que son causa, manifestación y consecuencias de los problemas  que nos afectan.
3- Independientemente de que hay asignaturas cuyo objeto propicia la complejidad y articulación de los contenidos, tal es el caso de la Física y la Química, sus potencialidades no se aprovechan, lo que propicia un aprendizaje  fragmentado.
4- No se conciben los problemas experimentales, como contextos, mediante los cuales el profesor puede lograr la integración de las ciencias, a partir del carácter holístico de los contenidos de Física, y el desarrollo de las relaciones interdisciplinarias.
5- Las orientaciones metodológicas no siempre ofrecen sugerencias concretas  para un correcto proceso de  enseñanza aprendizaje, desarrollador y formativo, así como para el trabajo experimental.
6- Los contenidos generales y por unidad, no integran los elementos instructivos y educativos, no se abordan desde una visión holística, ni se alcanza el grado de contextualización requerido a este nivel, a partir de la realidad en que se desenvuelven.
Una vez realizado este análisis se hizo una revisión del programa de la asignatura de Física para valorar el nivel de incidencia que tiene el contenido de esta asignatura en función de desarrollar  un trabajo experimental, así como determinar las potencialidades reales de cada una de las unidades para contribuir en este sentido.
Las regularidades detectadas en el proceso de enseñanza aprendizaje de la  Física en la Secundaria Básica reflejaron que, esta asignatura tiene potencialidades para desarrollar el trabajo experimental, a partir del diseño y construcción de medios alternativos.
Resulta importante revisar el concepto de medios de enseñanza para algunos autores seleccionados, “Los medios de enseñanza son todos aquellos componentes del proceso docente-educativo que le sirven de soporte material a los métodos de enseñanza para posibilitar el logro de los objetivos planteados” (V. González, 1984: 9).
Son los componentes del proceso que establecen una relación de coordinación muy directa con los métodos, en tanto que el “cómo” y el “con qué” – preguntas a la que responden – enseñar y aprender, son casi inseparables, de igual forma, en ocasiones resulta que pueden funcionar lo mismo como uno u otro, tal es el caso del libro de texto. Los medios de enseñanza y aprendizaje permiten la facilitación del proceso, mediante objetos reales, sus representaciones e instrumentos que sirven de apoyo material para la apropiación del contenido, complementando el método, para consecución de los objetivos. Resumiendo, en la concepción desarrolladora de estos deberán ser variados, alternativos, adecuados al objetivo y al contenido. (Colectivo de autores, 2006: 76)
Se definen como distintas imágenes representaciones de objetos y fenómenos que se confeccionan especialmente para la docencia. También objetos naturales e industriales tanto en su forma normal como preparados que contienen información y se utilizan como fuente de conocimiento. (Colectivo de autores, 1980: 16)
En todos estos conceptos se aprecia la esencia de los medios de enseñanza y su obligada relación con los métodos y objetivos que se deben alcanzar, pero el planteado por MS. c. Ana María González Soca, en módulo III primera parte, Maestrías en Ciencias de la Educación, es considerado por los autores como el que más se adecua al tema de investigación y a la propuesta realizada como una solución al problema abordado, pues se refiere además al uso de medios alternativos en las clases.
Los autores de este trabajo, definen  medios de enseñanza alternativos, como aquellos elaborados por los profesores, alumnos u otras personas, con el fin de sustituir equipos, instrumentos, modelos, entre otros, considerados como deficitarios, utilizando para ello materiales encontrados en la naturaleza o elaborados por la industria con otros fines y que son usados como soporte material de los métodos de enseñanza.  
Estos medios de enseñanza son un complemento del laboratorio y surgen por la necesidad de suplir la carencia o rotura de los medios del laboratorio de física, para apoyar las demostraciones y experimentos que se ilustran en las tele clases y video clases, logrando una mayor motivación y  solidez de los conocimientos en los estudiantes.
Además son un elemento indispensable para la salida docente al tratamiento de los objetivos de las asignaturas priorizadas, del sistema de preparación político ideológico y  Programas de la Revolución.
Otras utilidades de los medios de enseñanza alternativos.
Se utiliza  para sustituir demostraciones que se presentan en las video clases y no son eficientemente observables o comprendidas por los estudiantes.
Para realizar demostraciones que se adapten al contenido impartido.
Para ser utilizadas en caso de contingencia (rotura del equipo, ausencia del fluido eléctrico, entre otras).
Para realizar actividades extractase en lugares donde no existan las condiciones del laboratorio escolar o el aula.
Los medios de enseñanza alternativos obligan al docente a realizar una mayor autopreparación y superación, despiertan en ellos y en los estudiantes el deseo de investigar, de construir, de experimentar y de aplicar los conocimientos. Por tanto es una fuente inspiradora para la realización de trabajos para el Forum y los eventos de pedagogía.
La práctica ha demostrado que el empleo de estos medios contribuye a una mayor comprensión de la utilidad histórica de la física para la vida y por  tanto el interés por conocerla, lo que ha sido revelado por varios autores: “El alumno entiende bien el experimento físico, solo cuando el mismo lo realiza. Pero lo entiende aun mejor si el mismo construye el equipo para el experimento. Por eso, la idea de atraer a los estudiantes de que preparen equipos hay que aplaudirla siempre. Cuando se construyen los equipos,  es necesario prestar atención a la exteriorización de las aptitudes creativas de los niños y darle la máxima posibilidad de mostrar sus inclinaciones en la inventiva, aunque sea en detalles sin mayor importancia, es mucho mejor un equipo construido artesanalmente, con los recursos más simples pero ingeniosa e independiente, que una copia exacta tomada de un curso de Física hecha por el mismo alumno.” (P. Kapitsa, 1985: 248)
  Los medios de enseñanza alternativos se utilizan fundamentalmente para experimentos,   demostraciones frontales y tareas experimentales para la casa.
En esta dirección el Comandante en Jefe nos trazó pautas, cuando en su intervención en septiembre de 2002 señaló  “Hoy se trata de perfeccionar la obra realizada y partiendo de ideas y conceptos enteramente nuevos. Hoy buscamos lo que en nuestro juicio debe ser  y será un sistema educacional que se corresponda cada vez más con la igualdad, la justicia plena, la autoestima y las necesidades morales y sociales de los ciudadanos con el modelo de sociedad que el pueblo de Cuba se ha propuesto crear.”(Castro  Ruz, F: 2002)
Algunas funciones de los medios de enseñanza.
Comunicar a los estudiantes los nuevos contenidos, formando en ellos una concepción materialista del mundo y sus normas de comportamiento.
Demostrar los complejos experimentos científicos.
Revelar la importancia y la forma de empleo en los conocimientos en la vida diaria.
Convertir a los estudiantes en participantes directos del; proceso docente educativo.
Facilitar la orientación profesional.
Pasar de los modelos concretos a los procesos lógicos.
Clasificación de los medios de enseñanza.
Medios de enseñanza que ayudan a la experimentación escolar (los que se encuentran en laboratorios y talleres).
Medios de enseñanza que sirven para el control del aprendizaje.
Medios de enseñanza que sirven para la programación de la enseñanza.
Medios que permiten la transmisión de información (retroproyectores, el cine, la televisión y la pizarra).
Medios de enseñanza que contribuyen a la ejercitación o entrenamiento.
Dentro de los diversos medios de enseñanza que pueden ser utilizados en la enseñanza de la física están los siguientes:
Medios audiovisuales: estos combinan armónicamente la imagen con el sonido (cine, televisión, video, multimedia) investigaciones realizadas en el campo de las percepciones humanas han demostrado que la capacidad de peso de formación a través de los canales responsables se comporta en el hombre de la forma siguiente.
83% a través de la vista.
11% a través del oído.
6% a través del tacto y del olfato.
Los medios audiovisuales incrementan  en un 94% la capacidad de pasos de información.
El cine: propicia en los alumnos la interacción de conceptos, la generalización de lo aprendido, mediante evidencias innumerables y en general facilita el desarrollo del pensamiento. El filme alcanza un nivel de objetividad tal que en ausencia de otros medios más concretos propicia la fuente de información apropiada para ayudar a la formación de conceptos de forma más fácil y duradera, son una excelente base para la transmisión de los conocimientos.
El cine sensibiliza al alumno, le permite incrementar su formación cultural  y ampliar sus conocimientos sobre personajes, época y espacio.
La televisión: es un poderoso medio audiovisual que tiene la posibilidad en ella de transmitir en 20 o 25 minutos una riqueza informativa que le llevaría al maestro tratar estos contenidos en varias horas. La televisión interactiva favorece el pensamiento individualizado del alumno.
El video: el cual tiene similares posibilidades que la televisión para ser empleado en el contexto pedagógico o didáctico. Su fase de empleo y su posibilidad de registrar aquellos eventos que pueden ser de interés docente, para multiplicarlos las veces que sean necesarios y su principal ventajas. El profesor tiene la posibilidad de grabar situaciones PGI diversas, incluidas las que el propio maestro desarrolla para demostrar sus propios avances y la de sus estudiantes es una posibilidad para el autoaprendizaje y el control de la formación de habilidades, hábitos y destrezas generales. 
La multimedia: las características de este novedoso recurso al servicio de la enseñanza y el aprendizaje han revolucionado las posibilidades de cambiar todos los medios existentes. El sistema multimedia viene a convertirse en un medio necesario en la actualidad ya que la humanidad avanza rápidamente hacia el perfeccionamiento de la ciencia donde la informática se involucra cada vez más en los procesos sociales y dentro estos los procesos educativos.
Resulta de gran importancia dos elementos que guardan estrecha relación con los medios audiovisuales, y es lo referido a la guía de observación y el dominio de las técnicas para la realización de un buen debate, al respecto Pérez, R y R. Peña, (2007), señalan que la guía de observación constituye un llamado de atención a los estudiantes acerca de los aspectos más destacados del material, en función del objetivo que se ha propuesto el docente, es decir no es todo lo que se ve o se dice son los momentos que más aportan a lo que se desea demostrar luego en el debate posterior. Precisan los autores que el debate se garantiza precisamente a partir de una buena guía de observación, pues resulta muy importante ir construyendo el conocimiento entre todos los estudiantes.
Los medios del laboratorio escolar de física están formados por varios equipos e instrumentos, entre los que se encuentran fundamentalmente:
1- El equipamiento APOLDA, de la firma alemana (RDA), está constituido por cinco estuches; mecánica, calor, vidrio, electricidad y óptica. Cada estuche trae su manual menos el de vidrio y trae experimentos fáciles de realizar. Las piezas de los diferentes estuches se complementan en el montaje de algunas prácticas, la utilización del mismo no se restringen a una parte de la asignatura.
2- El equipo de física de la firma española ENOSA está constituido en su conjunto por cuatro estuche; mecánica, calor, electricidad y óptica. Cada uno de ellos viene con su respectivo manual el cual describe las piezas constitutivas así como una serie de experimentos fácil  de realizar con sus respectivas instrucciones.
3- El equipamiento HIRUMA, de la firma japonesa sirve fundamentalmente para la realización de experimentos demostrativos por parte del profesor, entre los elementos que lo conforman podemos citar: las balanzas de dos platillos, los cronómetros, las fuentes de corriente continua y alterna, los voltímetros y los amperímetros.
Los métodos y procedimientos para la realización de las demostraciones frontales se relacionan con las explicaciones del profesor que son ante todo de aprendizaje y no de autoaprendizaje. Aquí el papel principal es el profesor quien debe se capas y dirigir toda la actividad; confeccionar un sistema de preguntas complementarias preparar los equipos y medios, explicar de forma concreta y clara los objetivos y orientaciones para lograr que los estudiantes determines lo esencial, prestar especial atención a los estudiantes que presentan mayor dificultades , procesar y generalizar los resultados obtenidos, controlar y evaluar los conocimientos y las habilidades obtenidas por ellos para arribar a conclusiones parciales y totales.
Las demostraciones de tipo frontales pueden presentarse de diferentes formas: como introducción a un determinado tema del curso, como ilustración a la explicación de un nuevo contenido, como repaso y generalización de un contenido ya estudiado, como forma de controlar los conocimientos, habilidades y hábitos obtenidos.
El trabajo con los medios de enseñanza comprende tres fases relacionadas entre si que requiere de la capacidad didáctico metodológica del estudiante y del maestro.
Selección: es esta fase donde se decide el medio o conjunto de ellos que resulten factibles para los propósitos alcanzados lo cual se debe tener en cuenta.
Característica del maestro y del estudiante.
Objetivo, contenido y método.
Condiciones materiales existentes.
Diseño:
Comprende la elaboración de aquel medio donde actúen el maestro, el estudiante u otras personas.
Forma, color, tamaño y letra.
Relación figura – fondo.
Margen, indicadores, entre otros.
Los aspectos que el maestro debe tener en cuenta en el momento de la utilización de los medios son:
Momento de su empleo.
Lugar de colocación.
Tiempo a emplear o exposición.
Elementos a emplear para concentrar la atención del estudiante.
Elación palabra – imagen.
Desde el punto de vista didáctico metodológico se estudian los principios, métodos de trabajo y componentes de proceso, es decir la interacción de los medios con las estructuras didácticas de la clase y su óptima utilización desde este punto de vista.
En la psicología los medios de  enseñanza encuentran una aplicación justificada en el proceso de enseñanza. Las funciones emocionales en la creación de motivaciones son tan elevadas que incluso las valoran muy por encima de su capacidad comunicativa y pedagógica. Dentro del aprendizaje humano   la mayor interrelación con el mundo exterior se da a través de órganos visuales, es decir del mecanismo sensoperceptual de la vista. Por eso el empleo de medios de enseñaza y en especial de los medios visuales facilitan el óptimo aprovechamiento de nuestros mecanismos sensoriales.
Los medios de enseñanzas pueden crear intereses por el conocimiento desde el momento en que se muestran aplicaciones de las leyes y fenómenos estudiados en la vida social y científica y su influencia para el individuo. Contribuyen a la seguridad individual del estudiante, la reafirmación personal de la capacidad de aprender y la creación de incentivos que activen el aprendizaje.
Otro aspecto psicológico importante al que contribuyen los medios de enseñanza es el factor emocional de los conocimientos. Ejemplo cuando el estudiante siente la satisfacción y la alegría de haber descubierto algo importante en el laboratorio docente.
Ciertos medios de enseñanza contribuyen a reforzar el sentido del colectivismo en el trabajo científico y su vida personal, por cuanto conocer que el trabajo colectivo es la fuente esencial de creación social. Los medios de enseñanza le permiten al estudiante sentirse partícipe activo del proceso docente y del trabajo científico con los cual se logra una mayor interacción.
Por otra parte los medios de enseñanza establecen la ceración de intereses en el aprendizaje, por ejemplo los equipos de control de respuesta estimulan al estudiante para la obtención de buenos resultados.
Es necesario primeramente que el proceso del conocimiento ocurre en dos grandes niveles: en lo sensorial (las sensaciones, percepciones y representaciones) y en lo racional (el pensamiento en sus diversas formas: conceptos, juicios, deducciones, hipótesis y teorías).
Lenin  señala que “en una palabra, todas la abstracciones científica reflejan la naturaleza en la forma más profunda, verás y completa. De la percepción viva al pensamiento abstracto y de este a la práctica”; (Lenin, V. 1972: 165),  tal es el camino dialéctico del conocimiento de la verdad, del conocimiento de la realidad objetiva.
El papel de los medios de enseñanza está en proporcionar verdaderamente el puente o vínculo entre estas percepciones concretas y el proceso lógico del pensamiento.
Los medios de enseñanza desde el punto de vista pedagógico permiten elevar la efectividad del sistema escolar garantizando una docencia de más calidad un mayor número de promovidos con mayor resultados permiten racionalizar los esfuerzos del profesor y de los estudiantes propiciando un mejor aprovechamiento  de la fuerza laboral. Klimberg, añade. El trabajo con los medios de enseñanza estimula la actividad creadora y fomenta la formación de valiosas propiedades del carácter, tales como la actividad, iniciativa y conciencia de responsabilidad. (Klimberg, L., 1985)
En el terreno educativo son de gran importancia los medios audiovisuales a causa de su gran efecto emocional de los estudiantes. Es indiscutible que cuando el estudiante puede percibir directamente la realidad está en mejores condiciones de arribar a su interiorización que cuando solamente se limita escuchar pasivamente.
Los medios de enseñanza contribuyen a la formación de hábitos y destrezas que le serán de vital utilidad en su vida laboral y profesional y ayudan al desarrollo físico del individuo.
Las propuestas didácticas más utilizadas a lo largo de los años el  proceso de enseñanza aprendizaje de la Física para la experimentación han sido el aprendizaje por descubrimiento  basada en la teoría de  D. Ausubel que señala: “en la ingenua premisa de que la solución autónoma de problemas ocurre necesariamente con fundamento en el razonamiento inductivo a partir de datos empíricos.” (Ausubel, D.; 1978. Citado por Gil, D., y Col.; 1996:2). Lo anterior evidencia la persistencia en los PGI de concepciones epistemológicamente ingenuas, que ignoran el papel central de la hipótesis y todo el pensamiento divergente implicado en el trabajo científico, así como, el carácter social y dirigido de dicha actividad.
Otra tendencia llamada académica o tradicional, o más informalmente, “recetas de cocina” (cookbook experiments), surge como resultado de las críticas realizadas al “aprendizaje por descubrimiento”, por lo que hay una defensa renovada del “aprendizaje por recepción”, es decir, de la enseñanza por transmisión de conocimientos ya elaborados, como señalan autores como D. GIL, y col. (Gil, D., y col. 1996); P. Rico (Rico, P., 1996);  J. Fundora y S.  Román (Fundora, J., y S.  Román 1997); (Pérez, F., 1997); (Perales Palacios Gómez y Penna, Joan, Robinson, Steward, Tobin; Buckmaster. Citados por Gil, D., 1999:6.
Esta tendencia se caracteriza por: Pensamiento reproductivo, no posibilita el trabajo con las etapas del método científico, Prevalece la tendencia a la ejecución, el proceso de enseñanza aprendizaje es dirigido por el profesor, limita al alumno a la etapa de ejecución, prevalecen las acciones manipulativas, no permite la experimentación de otras variantes de solución, sólo la orientada por el profesor, no potencia los procesos meta cognitivos, sobredimensiona la importancia del resultado obtenido, en detrimento del proceso para su obtención, la realización de experimentos en los que al estudiante se le dice exactamente qué hacer, con qué, cómo y qué resultados va a obtener, a través de una técnica operatoria ya revisada por el profesor.
Se trata de experimentos a realizar en un tiempo fijo y con un tipo de pensamiento mecánico- reproductivo, es decir con un bajo nivel de sus acciones mentales y sin posibilidad de experimentar otros procedimientos o variantes.
La tendencia contrapuesta, denominada investigativa, experimental o de proyecto, se fundamenta en concebir a las clases experimentales orientadas a presentar a la Ciencia como un proceso de indagación de la naturaleza, es decir, presentar los experimentos como problemas a resolver o pequeñas investigaciones a realizar, según autores como D. Gil y Col. (Gil, D., y Col., 1996); J. Fundora y S. Román (Fundora, J., y S. Román 1997). P. Rico plantean que “(...) la asimilación de conocimientos es un proceso activo, que su éxito depende de lo que el “alumno haga”, de su actividad, de las diferentes acciones que desarrolle como parte de la adquisición de los nuevos conocimientos.” (Rico, P., 1996:4). 
Esta tendencia se caracteriza por el pensamiento productivo - creativo, la aproximación de los estudiantes a las etapas del proceso de investigación científica, el elevado nivel de acciones mentales en los estudiantes, la disminución de la tendencia a la ejecución, la posibilidad de experimentar varios procedimientos, según las hipótesis escolares adoptadas en la experimentación y los resultados de su comprobación, las potencialidades de desarrollar la meta- cognición, le concede importancia al resultado de la actividad como al proceso desarrollado para su obtención , concede importancia capital a la aplicación de los resultados obtenidos,  posibilita que los estudiantes utilicen la metodología de resolución de problemas, en situaciones de su actividad profesional, establece relaciones entre ciencia, tecnología, sociedad y  este aprendizaje de los estudiantes conlleva a que los mismos sean más activos, partiendo de que son más concientes del porqué y para qué realizan el experimento.

Volver al índice

Enciclopedia Virtual
Tienda
Libros Recomendados


1647 - Investigaciones socioambientales, educativas y humanísticas para el medio rural
Por: Miguel Ángel Sámano Rentería y Ramón Rivera Espinosa. (Coordinadores)

Este libro es producto del trabajo desarrollado por un grupo interdisciplinario de investigadores integrantes del Instituto de Investigaciones Socioambientales, Educativas y Humanísticas para el Medio Rural (IISEHMER).
Libro gratis
Congresos

9 al 23 de octubre
VI Congreso Virtual Internacional sobre

Arte y Sociedad: Paradigmas digitales

16 al 30 de octubre
II Congreso Virtual Internacional sobre

Migración y Desarrollo

1 al 15 de noviembre
II Congreso Virtual Internacional sobre

Desigualdad Social, Económica y Educativa en el Siglo XXI

4 al 15 de diciembre
V Congreso Virtual Internacional sobre

Transformación e innovación en las organizaciones

11 al 22 de diciembre
I Congreso Virtual Internacional sobre

Economía Social y Desarrollo Local Sostenible

Enlaces Rápidos

Fundación Inca Garcilaso
Enciclopedia y Biblioteca virtual sobre economía
Universidad de Málaga