Experiencias e Ideas Previas de los Alumnos sobre Objeto y Material
En relación con las semejanzas y diferencias entre objeto y material, los alumnos desde muy pronto reconocen que un objeto deja de ser lo que era al romperse, por ejemplo, un vaso de vidrio.
Los niños hasta los 7-9 años no dan explicaciones basadas en diferencias entre objeto y material. De hecho, antes de los 7 años, para describir objetos les asignan cualidades diferenciadas como el tamaño, el sabor o el color, que pueden corresponder al material.
Criterios de Clasificación de Cualidades
Las diferentes cualidades que usan pueden agruparse bajo cinco criterios:
- Composición (es de papel)
- Función (sirve para comer)
- Localización (está en la playa)
- Apariencia (tiene brillo)
- Procesamiento (es natural)
Desarrollo de Conceptos de Propiedades Generales
En cuanto a las propiedades generales que utilizamos para identificar la materia, durante la Educación Primaria se va construyendo el concepto de peso, volumen y temperatura. A los 7 años comienzan a apreciar que cualquier cosa, por pequeña que sea, pesa algo.
A los 9-10 años comienzan a admitir la conservación del peso y volumen en situaciones sencillas (como trocear o modelar la plastilina o transvasar líquidos entre dos recipientes distintos), pero no en situaciones complejas (como sumergir un sólido en líquido).
El término de temperatura es reconocido por los niños desde pronto, aunque no lo utilicen espontáneamente. Durante la primaria, aunque los alumnos utilizan el termómetro, asocian la temperatura al tipo de material. El 50% de los alumnos de 12 años creen que la temperatura de un cubito de hielo grande será menor que la de uno pequeño, aunque ambos estén en el mismo congelador.
Dificultades con los Estados de Agregación y Mezclas
Los alumnos tienen dificultades para reconocer los diferentes estados de agregación, llegando a creer a los 8 años que el aire no pesa o tiene peso negativo. A esta edad, tampoco consideran como líquidos y sólidos a los líquidos viscosos o a los sólidos en polvo.
El estado gaseoso es el más problemático. A los 8 años piensan que el aire no pesa; más adelante, a los 11-12 años, no admiten la difusión del aire.
También tienen dificultades para diferenciar mezclas y sustancias puras.
Propiedades Específicas y la Interacción entre Sistemas
En cuanto a las propiedades específicas, los alumnos no consideran la interacción entre sistemas, lo que lleva a considerar que las propiedades son algo intrínseco a los materiales. Es decir, creen que hay materiales solubles o que flotan con independencia de cualquier otro factor.
Por último, el proceso de disolución es explicado por los más pequeños mediante las acciones que realizan: «echar azúcar y agitar hasta que desaparezca». Más tarde, se centran en uno de los componentes, el soluto: «se distribuye por todo el líquido hasta que se vuelve dulce».
Propuesta de Secuencia de Contenidos por Ciclos
- Primer Ciclo: Trabajar con objetos que respondan a sólidos y líquidos prototipos para explicar y diferenciar sus propiedades geométricas y materiales, utilizando los sentidos y aplicando fuerzas elementales (como apretar, doblar o golpear).
- Segundo Ciclo: Ampliar las experiencias anteriores, trabajando con objetos y materiales que incluyan sólidos y líquidos no prototipos.
- Tercer Ciclo: Trabajar solo con materiales, incluyendo los gases, además de todo tipo de sólidos y líquidos. Incluir mezclas heterogéneas, homogéneas y sustancias puras.
La Situación Didáctica
En una situación didáctica, los tres elementos que se encuentran en mutua interacción son:
- Los objetivos que se persiguen.
- Los contenidos que se enseñan.
- Los métodos didácticos que se utilizan.
Fases de la Secuencia de Enseñanza
- Iniciación: Delimitar el tema de estudio, captar el interés de los alumnos, movilizar los conocimientos y experiencias previas.
- Desarrollo: Generar nuevos conocimientos que modifiquen y amplíen las ideas y experiencias iniciales, desarrollar habilidades y disposiciones para la resolución de problemas.
- Revisión y Síntesis: Revisar qué han aprendido los alumnos y cómo lo han hecho, estructurar nuevos conocimientos y aplicarlos.
Implicaciones Pedagógicas para la Transición Conceptual
Para avanzar desde las ideas iniciales de los alumnos hacia un conocimiento científico, se recomienda:
- Trabajar con objetos cotidianos, estableciendo diferencias en las propiedades del objeto y del material (1º ciclo).
- Avanzar progresivamente en la conceptuación de los diferentes estados de agregación: sólido y líquido (1º y 2º ciclo) y gases (3º ciclo).
- Aplicar en los experimentos acciones sobre materiales prototipos para explorar sus propiedades y cambios.
- Establecer diferencias en las propiedades de los materiales: generales a la materia, comunes al estado y específicas del material (2º y 3º ciclo).
- Atender al diferente significado del vocabulario en el lenguaje cotidiano y científico.
- Utilizar instrumentos de medida para registrar propiedades y superar el predominio de las percepciones (2º y 3º ciclo).
- Abordar progresivamente los cambios en los materiales, identificando qué cambia y qué se conserva.
Objetivos Generales: Exploración de Propiedades y Cambios
Bajo el tema «Materiales de uso cotidiano: explorando algunas propiedades y cambios», se plantean los siguientes objetivos generales:
- Que los alumnos amplíen sus experiencias sobre la diversidad de los materiales, sus propiedades y cambios.
- Que mejoren su comprensión sobre el comportamiento de los materiales frente a acciones diversas.
- Que adquieran ideas adecuadas acerca de los materiales que favorezcan una aproximación progresiva al concepto de materia.
- Que desarrollen formas de exploración que les ayuden a comprobar las ideas sobre las propiedades y cambios de los materiales.
- Que generen actitudes positivas asociadas a las formas de exploración propias de la ciencia.
Planteamientos Metodológicos (Enfoque Constructivista)
- Contemplar las ideas y experiencias de los alumnos como punto de partida de la enseñanza y hacer que las utilicen.
- Proponer interrogantes que cuestionen las ideas de los alumnos y permitan ampliar sus puntos de vista y experiencias iniciales.
- Dar respuesta a los interrogantes confrontando las ideas de los alumnos, los resultados de las pruebas y la información que proporciona el profesor.
- Favorecer los procesos de comunicación entre alumnos (incorporando el trabajo en equipo habitualmente) y entre alumno y profesor, discutiendo pros y contras de sus puntos de vista.
- Hacer que los alumnos utilicen los nuevos conocimientos aplicándolos en situaciones cada vez más complejas.