ESPACIO CURRICULAR PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

Ciencias Naturales


Fundamentación

La inclusión de los contenidos comprendidos en el Espacio Curricular Proyecto de Investigación en el diseño curricular del Nivel Polimodal puede fundamentarse desde diferentes perspectivas. La construcción de conocimientos científicos en las disciplinas del área Ciencias Naturales, y sus interrelaciones, utiliza algunos conceptos y procedimientos que forman parte del bagaje cultural básico para la comprensión de fenómenos naturales y de procesos y productos tecnológicos. La ciencia, como actividad institucionalizada de producción de conocimientos, es parte central de la cultura de nuestro tiempo.
Complementando los contenidos de los Espacios Curriculares del área Ciencias Naturales, este Espacio, orientado hacia la elaboración y desarrollo de "proyectos de investigación escolar", incorpora al nivel Polimodal el tratamiento específico de los procesos de producción de conocimiento científico. Los contenidos propuestos pretenden favorecer el logro de una competencia científica básica que articule conceptos, metodologías de trabajo y actitudes relacionadas con la producción de conocimientos en el campo de las Ciencias Naturales.
El papel formativo de las Ciencias Naturales se vincula con el desarrollo de capacidades de los estudiantes para interpretar, con modelos progresivamente más cercanos a los consensuados por la comunidad científica, los fenómenos biológicos, físicos y químicos. Estas capacidades incluyen la comprensión de conocimientos científicos fundamentales que permitan: describir objetos, seres vivos o fenómenos naturales con un vocabulario preciso; formular hipótesis, seleccionar metodologías para aplicar estrategias personales en la resolución de problemas; discriminar entre información científica y de divulgación, mediante la elaboración de criterios razonados sobre cuestiones científicas y tecnológicas básicas; promover el pensamiento reflexivo crítico y creador; y afianzar un sistema de valores que permita a las alumnas y alumnos participar en la sociedad con seguridad, a partir del reconocimiento de sus potencialidades. Estos aspectos, considerados formativos, tienen también un papel propedéutico en cuanto a la orientación y preparación para niveles educativos superiores. Además los procedimientos y habilidades puestos en juego en los procesos de enseñanza y aprendizaje de las Ciencias Naturales, favorecen la adquisición de destrezas cognitivas apropiadas para el desempeño en el mundo del trabajo. En particular, la apropiación de capacidades analíticas y de resolución de problemas se constituyen en herramientas adecuadas para la participación crítica y activa en ámbitos que presentan una permanente transformación tecnológica.
En este marco, los propósitos a considerar para la enseñanza de las Ciencias Naturales en este Espacio Curricular incluyen: el aprendizaje de conceptos y la construcción de modelos; el desarrollo de destrezas cognitivas y del razonamiento científico; el desarrollo de destrezas experimentales y de resolución de problemas vinculados a la vida cotidiana, sin dejar de lado el análisis del contexto social del cual forman parte; el desarrollo de actitudes y valores, tales como el respeto, la valoración de las opiniones, el trabajo en equipo y la valoración crítica del conocimiento; la construcción de una imagen de la ciencia como proceso de elaboración de modelos provisionales; y el análisis y valoración crítica de la aplicación de los resultados de la investigación científica y de las condiciones sociales de su producción.


Objetivos

" Desarrollar actitudes positivas hacia la investigación científica.
" Adquirir herramientas metodológicas del área de estudio de las Ciencias Naturales a través del diseño e implementación de un proyecto de trabajo.
" Lograr reflexiones críticas sobre la producción y desarrollo del conocimiento científico, reconociendo el carácter provisorio e histórico del mismo; y sobre las posibilidades y limitaciones de la ciencia para transformar la realidad.
" Utilizar elementos de la metodología científica para abordar problemáticas vinculadas al área de las Ciencias Naturales.
" Adquirir herramientas cognitivas útiles para el abordaje de problemáticas que trasciendan el ámbito escolar.


Contenidos de Enseñanza
El objetivo central de este Espacio Curricular consiste en que los alumnos y alumnas participen en el diseño y desarrollo de un proyecto de trabajo, utilizando estrategias y herramientas propias de las metodologías de las investigaciones científicas.

Aproximación al trabajo científico
Los contenidos de enseñanza comprendidos en este bloque se orientan hacia la familiarización de los/as estudiantes con conceptos, procedimientos y actitudes propios de la investigación científica. Los mismos serán utilizados durante todo el desarrollo del Espacio Curricular para el abordaje y la resolución de temáticas, problemas y situaciones problemáticas que se trabajen. En oposición a la visión tradicional que considera la existencia de "un" método, como receta de pasos a seguir, se propone la ejecución de un proceso abierto, cuyos pasos se determinan en función de las problemáticas a investigar, los objetivos del estudio, el contexto histórico y los intereses de la comunidad.

Contenidos
Herramientas metodológicas. Teoría, objeto de estudio y determinación de sus fronteras, modelo como representación simplificada del objeto de estudio, condiciones ideales y reales, conocimientos e ideas previas, observador y observación, hipótesis y su elaboración, experimentación, lenguaje y comunicación, problemas, variables, medición, etc.. Tipos de conocimientos. La ciencia como construcción colectiva que intenta describir, explicar y predecir fenómenos de la naturaleza. Condicionamientos sociales, políticos y económicos. Vinculaciones ciencia-tecnología-sociedad.


Selección de los temas de investigación escolar
Este bloque se refiere a qué investigar. La elección de las temáticas de estudio, teniendo en cuenta las restricciones a la que está sujeta, es una de las etapas centrales de un proceso de investigación. Se propone el trabajo sobre situaciones problemáticas abiertas, en lo posible, elegidas por los/las estudiantes. En la selección de las mismas se explicitan y evalúan las posibles restricciones para el desarrollo del trabajo. Un aspecto relevante en esta etapa lo constituye la delimitación del objeto o sistema/s de estudio.

Contenidos
Situaciones problemáticas. Elección de situaciones problemáticas para su abordaje. Delimitación del sistema/s u objeto/s de estudio y sus fronteras. Identificación del entorno. Determinación de un modelo tentativo para su estudio. Determinación de posibles interacciones entre el objeto o sistema de estudio y su entorno. Identificación de factores o variables relevantes.

Explicitación de los objetivos y la fundamentación de la investigación escolar
Los objetivos y la fundamentación del trabajo a realizar se vinculan al por qué y para qué desarrollar la investigación. En este bloque se contempla la reflexión sobre el posible interés de las situaciones propuestas que dé sentido a su estudio; la realización de un análisis cualitativo, significativo, que ayude a comprenderlas, acotarlas (teniendo en cuenta los conocimientos disponibles, el interés del problema, etc.) y a formular preguntas operativas sobre lo que se busca. Se propone la elaboración de una fundamentación del trabajo a desarrollar y la determinación de los objetivos generales y específicos del mismo. Un aspecto relevante a tener en cuenta en esta etapa es la explicitación de las ideas previas/personales respecto a las problemáticas a tratar.

Contenidos
Fundamentación. Fundamentos y objetivos del trabajo a desarrollar. Antecedentes con relación a la temática a estudiar. Explicitación de hipótesis y/o supuestos de partida. Formulación de preguntas. Explicitación de ideas previas (personales y/o grupales). Determinación de marcos teóricos que contemplen la problemática a estudiar.

Explicitación del plan a desarrollar
Este bloque está vinculado a cómo realizar la investigación planteada. Se propone la determinación de los procedimientos a seguir para alcanzar los objetivos planteados.

Contenidos
Metodología de trabajo. Explicitación de la metodología a utilizar en cada caso de estudio. Elaboración y explicitación de las estrategias a desarrollar. Identificación de fuentes de consulta. Definición de herramientas para el seguimiento y registro sistemático del proceso. Planteo del proceso de análisis de los resultados que se obtengan (su interpretación, fiabilidad, cálculo de errores, posibles aplicaciones, repercusiones positivas o negativas, etc.). Reflexión sobre los posibles conflictos entre los resultados y las concepciones iniciales. Planteo de la consideración de diversas perspectivas y la posibilidad del replanteamiento de los estudios con diferentes niveles de complejidad e identificación de problemas derivados.


Elección del proceso de comunicación y difusión del trabajo realizado.
Este bloque está vinculado a la explicitación de hacia quién/quiénes se dirige la comunicación del proceso y resultados. Se centra en los procesos de divulgación de las investigaciones, desarrollando estrategias de presentación de los resultados y conclusiones obtenidos en el proceso de investigación escolar.

Contenidos
Instrumentos para la difusión de trabajos. Elaboración de "memorias o informes científicos". La discusión entre pares y con docentes y/o investigadores científicos de los trabajos realizados. Distintas formas de presentación de los trabajos realizados (a integrantes de las instituciones y/o público en general). Elaboración de propuestas de continuación y/o profundización del trabajo desarrollado.


Consideraciones Didácticas

Se pretende ofrecer una visión actualizada y crítica respecto a la ciencia, las características del conocimiento científico y su proceso de construcción. Con este objetivo se propone tener en cuenta las consideraciones que se listan a continuación:

Desde el punto de vista del conocimiento científico en el área de las Ciencias Naturales, se propone la jerarquización de aquellos conceptos que resultan una base imprescindible para la comprensión de la constitución y el funcionamiento de los sistemas naturales.
Desde el punto de vista epistemológico, se propone presentar al conocimiento científico como una construcción que se realiza a través de un proceso de elaboración de teorías y modelos, que intentan dar sentido a un campo de referencia empírico. En este sentido, es necesario hacer conocer a los alumnos y alumnas el carácter dinámico y perecedero de los constructos científicos, dando cuenta de su provisionalidad e historicidad, intentando hacerles participar de algún modo en el proceso de elaboración del conocimiento científico, con sus dudas e incertidumbres, lo cual requiere de ellos también una forma de abordar el aprendizaje como un proceso constructivo, de búsqueda de significados e interpretación. Es fundamental que los estudiantes elaboren una visión de la ciencia como un campo de conocimiento que es validado por acuerdos en la comunidad científica, valorando la racionalidad, la búsqueda de coherencia y la validación empírica. Es asimismo relevante el reconocimiento de que en esta comunidad se viven las tensiones sociopolíticas y económicas de cada época las cuales, como en toda institución, condicionan el establecimiento de los consensos. Esta visión se contrapone a una visión más ingenua en la cual el conocimiento científico viene dado por autoridad, es eterno e inmutable.
Desde el punto de vista de la sociología de la ciencia, se propone tener en cuenta las condiciones sociales de producción del conocimiento científico, así como la consideración ética de las aplicaciones de los resultados de las investigaciones científicas. En este sentido, se propone abordar problemáticas vinculadas a las relaciones ciencia-tecnología-sociedad.
Desde el punto de vista de la historia de las Ciencias Naturales, se propone el análisis de casos históricos y de controversias científicas, vinculados a las temáticas desarrolladas.
Desde el abordaje de la Didáctica de las Ciencias Naturales, se propone tener en cuenta las perspectivas surgidas en la investigación en esta área, en particular aquellas que analizan la existencia de nociones alternativas/concepciones previas/teorías ingenuas y las dificultades y posibilidades para su superación/relativización a través de la enseñanza formal. En este sentido, se sugiere que las secuencias de enseñanza a implementar contemplen, entre otras, las siguientes fases: explicitación y reflexión acerca de las ideas previas de los/as estudiantes; presentación de los saberes académicos; aplicación contextualizada de los mismos; evaluación del aprendizaje. Este tipo de secuencia acuerda, tanto a nivel de técnicas cuanto de propósitos, con aspectos propios de la metodología participativa.
Se sugiere la consideración de los contenidos procedimentales y actitudinales en el mismo nivel de explicitación que los conceptuales, en cuanto a su planificación, desarrollo y evaluación.
Desde el punto de vista de las actividades en el aula, se sugiere la implementación de estrategias participativas (como el trabajo en equipo; la realización de plenarios y debates generales) para el abordaje de contenidos conceptuales, procedimentales y actitudinales.
Teniendo en cuenta los puntos anteriores, las actividades en el aula debieran propender a: estimular la discusión entre alumnos y alumnas, y entre alumnos/as y el profesor, propiciando la explicitación y confrontación de opiniones, en un clima de respeto y trabajo conjunto; mostrar que cada alumna y alumno puede ser protagonista en el planteo, análisis, resolución de problemas y la relación de los resultados obtenidos con la realidad cotidiana; mostrar la ciencia como proceso y como producto de la actividad humana, no como saber acabado y único.

Los contenidos a trabajar en este Espacio Curricular están vinculados al desarrollo de "investigaciones científicas escolares". Éstos se utilizan como herramientas para el diseño e implementación de "proyectos de investigación escolar", como forma de favorecer que los alumnos y alumnas aprendan: ciencia, "a hacer ciencia" y "sobre la ciencia". Por este motivo, se pretende que los y las estudiantes se planteen problemas y discutan su relevancia, tomen decisiones que les permitan avanzar en un proceso de estudio, formulen ideas y las pongan a prueba, obtengan evidencias para apoyar conclusiones, utilicen criterios de coherencia, etc.. Resulta deseable que todo ello se desarrolle en un ambiente de trabajo colectivo y de compromiso personal con la tarea emprendida.
La implementación de este Espacio Curricular se centra en el planteamiento y resolución de problemas. Los mismos deben consistir en situaciones abiertas, que requieran la búsqueda de nuevas respuestas por parte de los alumnos y alumnas, con la orientación docente, a través del desarrollo de investigaciones escolares que, en lo posible, integren tanto aspectos cualitativos como cuantitativos.
La tarea docente consistirá no sólo en la orientación de los trabajos de investigación escolar, sino también la de revisar, matizar, discutir o cuestionar las conclusiones y/o sistematizaciones obtenidas por los estudiantes a la luz de los aportes realizados por científicos en la resolución de las mismas problemáticas.
En el primer bloque (Aproximación al trabajo científico) se pretende dar una primera imagen acerca de cuáles son las herramientas y metodologías que se utilizan para el desarrollo de trabajos de investigación científica. Los contenidos incluidos se constituyen en herramientas para el trabajo sobre los demás bloques del Espacio Curricular. No se propone dar definiciones de cada uno de los conceptos, sino comenzar a consensuar un lenguaje. Los significados se consolidarán a través de su utilización durante el abordaje de los contenidos de los bloques siguientes.
El desarrollo de este Espacio Curricular se concretaría a través de un programa de actividades que, de manera esquemática, seguiría las siguientes etapas:

1. Despertar el interés de los alumnos y alumnas por alguna de las problemáticas a abordarse. Éstas pueden ser seleccionadas previamente por el/la docente o, en los casos en que sea factible, por los mismos estudiantes. Se sugiere el tratamiento de situaciones problemáticas abiertas.
2. Realizar un estudio cualitativo de la situación a fin de: reflexionar sobre el posible interés de la situación que dé sentido a su estudio; comprender significativamente el problema a estudiar; definir de manera lo más precisa posible el problema; identificar el sistema u objeto de estudio, su entorno y las interacciones entre éstos; identificar las variables más relevantes; etc.
3. Elaborar hipótesis iniciales acerca de los factores que estarían determinando el posible resultado del problema y sobre la forma en que condicionan al mismo. La emisión fundamentada de hipótesis permite orientar el tratamiento de las situaciones y hacer funcionalmente explícitas las ideas previas.
4. Elaborar y explicitar las estrategias que se llevarán a cabo durante el proceso de investigación escolar incluyendo, en caso de resultar pertinente, diseños experimentales. En esta etapa resulta conveniente, en caso de ser posible, evaluar diferentes estrategias (alternativas) explicitando los fundamentos por los cuales se selecciona una de ellas.
5. Poner en marcha el plan de trabajo elaborado, explicitando y fundamentando detalladamente lo que se va haciendo. El registro sistemático en un "diario" de trabajo resulta un instrumento relevante.
6. Analizar los resultados obtenidos. El análisis, de acuerdo a la metodología elegida, puede realizarse en base a las hipótesis iniciales o puede llevar a la elaboración de nuevas hipótesis a partir de éste. Plantear posibles conflictos entre los resultados obtenidos y las concepciones iniciales.
7. Reflexionar sobre las perspectivas abiertas por el trabajo realizado, replanteando o redefiniendo el problema en un nuevo nivel de análisis, con relación a otros contenidos teóricos o nuevas situaciones. Plantear nuevas situaciones que puedan ser investigadas a partir del proceso realizado.
8. Elaborar una "memoria científica escolar" en la que se analicen los resultados y se presenten las conclusiones con relación al problema estudiado. Un aspecto importante a tener en cuenta en esta etapa es el análisis del proceso metodológico llevado a cabo.

La dimensión colectiva del trabajo científico puede ser potenciada en este Espacio Curricular organizando equipos de trabajo, facilitando la interacción entre los equipos y la "comunidad científica" representada en la clase por el resto de los equipos, el cuerpo de conocimiento ya construido y el o la docente como experto/a. Se propone también, en los casos en que sea posible, la interacción con equipos que trabajen en universidades, centros de investigación, institutos terciarios, etc..