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Aprendiendo a experimentar
M. A. Gómez Crespo. IES Victoria Kent (Torrejón de Ardoz, Madrid).
Cuando los estudiantes de secundaria llegan al laboratorio por primera vez, en la mayoría de las ocasiones, es uno de sus primeros contactos con la experimentación. Normalmente, sólo han realizado pequeñas experiencias en las que han seguido un guion al pie de la letra, sin plantearse par qué experimentan o por qué hacen lo que hacen. Uno de nuestros objetivos como profesores de ciencias es enseñarles a hacerlo. Para ello debemos reflexionar sobre cómo encaran el trabajo cuando van realizar una experiencia.
Si tratamos de ponernos en el papel de nuestros alumnos en sus primeros pasos en el laboratorio podemos encontrarnos con situaciones típicas, aunque no necesariamente tengan que darse todas a la vez:
Cuando reciben un guion, más allá del fenómeno curioso o espectacular el alumno no es consciente del objetivo de la tarea ni del método seguido, ni por qué se hace de esa manera y no de otra.
El alumno va a tomar medidas siguiendo unas instrucciones y se lo va a pasar bien, va a ser una clase divertida, pero no sabe por qué hace lo que hace.
Puede que sea la primera vez que hacen un experimento de laboratorio, más allá de algo curioso y espectacular.
No son conscientes de que el experimento es la búsqueda de respuesta a una pregunta.
Miden lo que se pida, pero no tienen conciencia de por qué miden, de lo que es una variable. Les cuesta mucho decidir cuál es la variable relevante y reconocer el sentido de la medida realizada.
Probablemente sea la primera vez que tienen que construir una gráfica o una tabla de datos, aunque algunas veces hayan utilizado diagramas de barras.
En este trabajo se muestra una experiencia realizada con alumnos de 2º ESO que se enfrentan, en bastantes casos, a su primer trabajo práctico. Se ha realizado al comienzo del tema sobre el movimiento de los cuerpos y se ha desarrollado durante dos semanas de clase (6 sesiones). El objetivo perseguido, además de trabajar la mayoría de los contenidos que se tratan en ese tema es: enseñarles a experimentar y a dar sentido a su experimento. La experiencia está organizada en varias fases que comienzan con el reconocimiento del problema que se quiere investigar y van avanzando poco a poco de forma que los alumnos van desarrollando su propia experiencia.
a) Buscando un problema
Lo primero que se necesita, antes de diseñar un plan de experimentación apropiado, es tener una pregunta a la que encontrar respuesta, un problema que resolver. El primer objetivo va a ser que los alumnos reconozcan y hagan suyo el problema que se va a estudiar y sean consciente de lo que se quiere hacer. En definitiva se trata de que no sea el problema del profesor sino el del alumno.
Una buena forma de comenzar es establecer un debate en clase sobre qué se puede estudiar en el movimiento de una bola que rueda por el suelo. ¿Qué magnitudes se pueden medir? ¿Qué experimento se puede hacer? Pero una condición fundamental, que el alumno debe asumir y compartir, es que las medidas que se hagan tienen que poder repetirse todas las veces que haga falta, manteniendo las mismas condiciones.
El profesor introduce la idea de hacer un experimento de prueba para ver las posibles dificultades y fallos que se puedan encontrar.
El problema se reconduce hacia: ¿Cuál es la pregunta? El consenso lleva a fijar como pregunta: ¿Qué tiempo tarda en recorrer el carril y cuál es la velocidad?
b) Experimento 1
Una vez que tenemos un problema que resolver la nueva pregunta es: ¿Qué hacemos para resolverlo? Entre todos se diseña el primer experimento, que se muestra en la siguiente presentación:
El grupo ha calculado la velocidad con la que se mueve la bola, han diseñado su experimento y todos han participado, de una u otra manera, en la experimentación. El paso siguiente es que el alumno prepare un informe de todo lo que se ha realizado y por qué se ha hecho.
c) Experimento 2
Ya se ha calculado la velocidad de la bola. ¿Podemos estudiar mejor su movimiento? ¿Se mueve siempre con la misma velocidad? Para poder responder es necesario seguir experimentando.
Ahora tenemos más valores y resulta difícil trabajar con ellos. Si los organizamos en una tabla (posición/tiempo) resulta más fácil entenderlos. Si los representamos en una gráfica posición frente a tiempo podemos llegar a entender mejor la información. Pero esto es un nuevo problema para el alumno: es su primera gráfica y es necesario enseñarle y ayudarle a construirla.
En la siguiente presentación se muestra cómo continúa la experimentación:
Todo termina, de nuevo, con el informe correspondiente. Pero, ¿realmente han aprendido lo que se quería que aprendieran? Para comprobarlo se propone una nueva experiencia, esta vez en el laboratorio de Física.
d) Práctica de laboratorio
En el laboratorio, la nueva experiencia consiste en un conjunto de rampas con pistas de juguete, todas diferentes entre si, por las que se deslizan canicas o bolas de acero. La tarea de los alumnos, en este caso, es describir el movimiento de la bola y tomar medidas para poder representar gráficamente el movimiento de la bola en el circuito que les ha tocado. Esta vez, ya no trabaja todo el grupo ala vez, sino que se reparten en grupos de dos o tres alumnos.
Pero todavía hay alumnos que necesitan seguir practicando, normalmente porque no han aprendido bien a trasladar los datos a una gráfica o tienen dificultades para hacer los cálculos implicados, o simplemente les apetece seguir trabajando sobre el tema. Para ello, las simulaciones por ordenador pueden resultar un buen instrumento para prolongar la experiencia más allá del contexto escolar y ayudar a que los alumnos puedan seguir trabajando en sus casas. El trabajo se prolonga con una actividad más:
Por último debemos señalar que esta experiencia es larga y se han dedicado dos semanas completas de trabajo en el aula (seis sesiones).
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