Como enseñar ciencias experimentales aplicando estrategias didácticas.

Las ciencias experimentales han tenido bajo interés escolar en los diversos niveles de enseñanza en las tres asignaturas básicas en ciencias: la Física, la Química y las Matemáticas de acuerdo con Gisela Hernández M. y Pilar Mantogut B.
Los cursos de química en todos los niveles, pero particularmente en bachillerato y primeros semestres de la universidad están sobrecargados con material teórico, y muy orientados hacia los principios y teorías.
Consideramos que uno de los factores que inciden en esta baja de interés, si no el principal, es la forma de abordar el estudio de esta ciencia es por esto que los docentes del siglo XXI deben ser capaces de rediseñar sus métodos de enseñanza y crear nuevos contextos de aprendizaje, acordes con el perfil de sus alumnos, aprendices del nuevo milenio, y también con las habilidades demandadas por la sociedad de la información

De acuerdo con Perales y Cañal 2000 señala los siguientes puntos importantes para el profesor:
El profesor debe conocer en profundidad la materia que imparte.
El profesor debe estar abierto a la innovación didáctica y comprender la importancia de la metodología para la realización de su labor docente.
El profesor debe poseer conocimientos fundamentados sobre el aprendizaje de las ciencias.
El profesor debe conocer los criterios de selección y secuenciación de contenidos aplicables a su materia.
El profesor debe conocer procedimientos que le permitan planificar su proceso de enseñanza.
El profesor debe ser capaz de dirigir las actividades de los alumnos en el aula (y fuera de ella, tutorías, trabajos…).
El profesor debe adoptar una perspectiva formativa de la evaluación, concibiéndola más como un instrumento de aprendizaje que como una mera repetición de los contenidos expuestos en clase.
El profesor debe ser capaz de investigar e innovar didácticamente, utilizando los recursos obtenidos de este feed-back para mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje.
El profesor debe ser capaz de desarrollar actitudes y prácticas docentes más colaborativas, críticas y autónomas.
Actualmente existen dos tendencias a nivel mundial, una volver a enseñar la química fenomenológica y "vivencial" y otra enseñar los principios en los que se basa (estructura, fisicoquímica, cinética, etc.) en los primeros cursos universitarios y aún, en los niveles de enseñanza media y media superior
Comparto la idea de que el primer enfrentamiento del estudiante con la química, debe ser a través de los fenómenos, más adelante, en cursos superiores, podrá entender modelos que le expliquen la realidad antes observada. En un primer curso, al observar el comportamiento de la materia surgirán interrogantes que serán contestadas a través de los principios en niveles superiores.
Con base a nuestra experiencia, y tomando como marco de referencia los elementos señalados arriba, se considera indispensable que el docente tome en cuenta los siguientes aspectos relevantes para interesar al alumno en el estudio de la química:
· Concordancia entre lo que se explica en la clase de teoría y se realiza en el laboratorio.
· Selección de experimentos que estén íntimamente relacionados con el mundo que rodea al estudiante.
· Relacionar la química con la vida cotidiana mediante analogías
· Elección de ejemplos de nuestro entorno. A fin de que tanto los ejercicios de laboratorio como los aspectos teóricos del curso, constituyan una porte importante en la preparación del estudiante, deben -ambos- estar íntimamente ligados con su entorno cotidiano. Así, es conveniente que se utilicen en el laboratorio sustancias comunes, como productos de limpieza, desinfectantes, insecticidas, etc. O bien que investiguen los usos y los efectos secundarios indeseables de los productos que se obtengan en el laboratorio
· Integración teoría-práctica.
Siendo la química una ciencia experimental, profundamente ligada a la tecnología, es indispensable que los experimentos se realicen en el marco teórico apropiado. Los ejercicios de laboratorio deben llevarse a cabo siguiendo el método científico; pero cuidando de no encasillarlos dentro de una simple receta.
Experimentación que ha de ratificar o rectificar las hipótesis en el contexto de una teoría. No sólo se enseñará a los alumnos a observar y experimentar, se pretende ir más allá, enseñarlos a investigar.
Es necesario motivar al estudiante, hacerle evidente que todo lo que nos rodea es química.
Nuestra vida se desarrolla en un medio constituido por sustancias naturales o que han sido sintetizadas por el hombre. La cantidad de productos químicos que un ciudadano normal encuentra en un día cualquiera de su vida, son incontables. Por la mañana nos despierta un reloj encerrado en una caja de plástico, lo que nos hace salir de entre mantas de fibras sintéticas, y en unos pocos minutos, ignorando los tintes, los pigmentos de la ropa, alfombras, toallas, papel que cubre las paredes etc., nos encontramos con la mezcla de productos químicos contenidos en el jabón, lociones de afeitar, champús, desodorantes, laca para el cabello, etc. ¡ y ni siquiera hemos entrado en la cocina para desayunar!
Para que un estudiante obtenga un conocimiento significativo, no debe ser ajeno al mundo en el que vive. Se puede hablar por ejemplo de las drogas y señalar, como dice John W. Hill (10) que la química puede proveer drogas de enorme beneficio para la sociedad y puede proveer también drogas que enfrentan a la sociedad con serios problemas. Pero no puede resolver el problema de la droga. Sin embargo, la química puede proporcionar información con la cual pueden tomarse decisiones inteligentes.
Como ejemplos de experimentos que hemos encontrado motivadores e interesantes para los estudiantes, se encuentran los siguientes:
Sublimación de sustancias comunes en el hogar
Preparación de indicadores a partir de flores (flores de jamaica)
Mediciones del pH de la lluvia
Productos químicos en alimento
Se tiene un modelo constructivista para la enseñanza de las ciencias experimentales. La implementación tecnológica no es adecuada si no va sustentada en un modelo pedagógico que permita desarrollar aplicaciones específicas en línea consistentes y ubicadas en las concepciones constructivistas del aprendizaje. En general, un enfoque intuitivo en la educación con nuevas tecnologías que no tenga como referente a una teoría educativa constructivista termina constituyendo un enfoque ecléctico con elementos que no son consistentes entre ellos.
Cuando realizan la práctica de laboratorio se les enseña a trabajar en equipo, donde tiene que aprender a trabajar en forma colaborativa para la realización de toda la practica de laboratorio.
Según Manuel Antonio Unigarro, los estudiantes trabajan colaborativamente cuando cada uno de los integrantes de un grupo se encarga de efectuar una tarea específica y por último, se articulan todos los esfuerzos en un proyecto o presentación final. Por otra parte, se dice que un trabajo es Cooperativo cuando todos los integrantes del grupo realizan “El aprendizaje en ambientes colaborativos y cooperativos busca propiciar espacios en los cuales se dé el desarrollo de habilidades individuales y grupales a partir de la discusión entre estudiantes, al momento de explorar nuevos conceptos, siendo cada quien responsable tanto de su propio aprendizaje como del de los demás miembros del grupo”.
Varias teorías del aprendizaje pueden aplicarse a este tipo de ambientes, entre ellas las de Piaget, Vigotsky y Dewey. Los ambientes de aprendizaje colaborativos y cooperativos preparan al estudiante cuando realizan las prácticas de laboratorio para:
· Participar activamente en la construcción colectiva.
· Dar ayuda a los demás y pedirla cuando se requiera.
· Poner al servicio de los demás sus fortalezas individuales.
· Aceptar los puntos de vista de otros cuando se realizan los debates al final de la práctica de laboratorio.
· Descubrir soluciones que beneficien a todos.
· Establecer contacto significativo en la realización de los experimentos.
· Escuchar crítica y respetuosamente a sus interlocutores, cuando realizan la discusión de la práctica.
Se les debe enseñar el uso del Internet para posibilitar, la creación de ambientes colaborativos y cooperativos, en todas las tareas requeridas.
Por lo general, el trabajo facilitado por Internet, se compone de proyectos en forma de actividades didácticas que deben desarrollarse en grupo, en las que los participantes no son simplemente ‘amigos por correspondencia', sino que conforman un equipo que debe lograr un objetivo la investigación. Para solucionar los retos planteados a los participantes en este tipo de actividades, es muy importante que al planearlas, se solicite a estos una interacción y una comunicación efectivas.
Debemos hacer ciencia del aprendizaje está comenzando a aportar conocimiento que ayude a mejorar de manera significativa las habilidades de las personas para convertirse en aprendices activos que buscan comprender materias de estudio complejas, y que están mejor preparados para transferir, a problemas y escenarios nuevos, lo que han aprendido, es decir los estamos preparando para la vida.
Nuestra experiencia indica que la integración de tecnologías digitales y el uso de una nueva generación de recursos pedagógicos digitales en las aulas pueden transformar significativamente la experiencia de aprendizaje de los alumnos. No obstante, un recurso digital debe ir acompañado de elementos que le otorguen sentido y valor educativo. La tarea del profesor resulta clave a la hora de la planificación de las clases y la aplicación de buenas prácticas con tecnología y aplicar las competencias genéricas y disciplinares.