Influencia de una propuesta formativa centrada en la modelización en la evolución del modelo científico escolar de energía en futuros docentes de física y matemática

Resumen

La energía es un concepto físico que aparece transversalmente en todos los currículos de ciencia. Configura uno de los modelos científicos más importantes por su capacidad de dar explicación a múltiples fenómenos de nuestro entorno y del mundo en general y es uno de los conceptos científicos más utilizados en nuestra vida cotidiana. Pero, su universalidad también trae arraigadas complejidades intrínsecas en los procesos de enseñanza y aprendizaje. Sin embargo, consideramos que su comprensión puede ser útil para desarrollar razonamientos científicos, predecir y tomar decisiones fundamentadas, contribuyendo a la alfabetización científica de los estudiantes. La construcción de un modelo tan complejo como el de energía no es algo trivial, por este motivo en esta investigación se quiere promover una enseñanza de las ciencias desde el marco de las prácticas científicas, donde los estudiantes participen de una Actividad Científica Escolar (ACE) análoga a la de la ciencia. Desde esta perspectiva se pretende que los estudiantes adquieran conocimientos sobre el contenido (construyendo un modelo energético que contemple las ideas de naturaleza, transferencia, degradación y conservación de la energía) así como resaltar el rol de la cognición (razonamientos) y la construcción de explicaciones para dar significado a los fenómenos a través de la práctica de modelización. Consideramos esencial que los futuros profesores tengan la posibilidad de ser partícipes de prácticas científicas para ir construyendo sus propias versiones del modelo científico escolar (MCE) de energía. Asimismo para aprender acerca de las ciencias y su naturaleza, y poder experimentar en primera persona con la ACE que queremos que utilicen en su próximo quehacer docente. Por lo anterior, en esta investigación nos hemos centrado en analizar la influencia de una secuencia de enseñanza y aprendizaje (SEA) modelizadora en la evolución del modelo de energía de futuros profesores de física y matemática chilenos. Así como en identificar qué actividades de la SEA han contribuido en mayor medida en esta evolución. Los principales resultados que hemos encontrado es que los profesores construyen con mayor facilidad las ideas de naturaleza de la energía y transferencia de la energía, pero evidencian dificultades en las ideas de degradación y conservación de la energía del MCE. Por otra parte, hemos identificado a partir de un análisis individual, que los futuros profesores construyen un modelo energético cercano al MCE de energía deseado dando evidencias de niveles de dominio del MCE adecuados, sin embargo, al finalizar la SEA declaran que enseñarían aspectos en torno a la energía (en sus futuras clases) menos sofisticados que los que han construido. Estos resultados manifiestan la importancia de una reflexión en torno a los conocimientos didácticos del contenido durante su formación profesional. Finalmente, las actividades que más contribuyen en la evolución de los modelos son aquellas asociadas a la fase de expresar el modelo y evaluar / poner a prueba el modelo del ciclo de modelización propuesto por Garrido (2016). Las que coinciden con las actividades que los futuros profesores declaran que han contribuido en sus aprendizajes. Al finalizar la SEA los futuros profesores reconocen el tipo de actividades que hemos desarrollado durante la implementación y la valoran por su aporte metodológico y por brindarles la posibilidad de construir un modelo energético que les hizo cuestionar sus aprendizajes previos en torno al tema.