Estas dificultades condujeron al análisis de cómo se pueden revelar las contradicciones del contenido en la asignatura Ciencias Naturales, y tuvo como resultado la identificación de once formas diferentes de presentación de contradicciones que pertenecen a la materia de estudio en esta asignatura






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fecha de publicación13.06.2015
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Formas de presentación de las contradicciones del contenido de enseñanza en Ciencias Naturales para crear situaciones problémicas

En el decurso de esta investigación, se apreció como un elemento constante la limitación de los docentes para identificar elementos contradictorios del contenido de las Ciencias Naturales. El análisis del contenido de la asignatura propició un trabajo en esta dirección.

Las razones que fundamentan la referida limitación de los docentes, entre otras, son las siguientes: no están familiarizados con la tarea de determinar cuáles son los aspectos contradictorios del contenido científico que, al nivel de esencia, se presentan en los fenómenos y los procesos plasmados en los programas de Ciencias Naturales y no han tenido en su formación suficientes ejemplos que pudieran servir como guía para que “manejen” el contenido de enseñanza en forma de contradicciones, para crear situaciones problémicas.

Estas dificultades condujeron al análisis de cómo se pueden revelar las contradicciones del contenido en la asignatura Ciencias Naturales, y tuvo como resultado la identificación de once formas diferentes de presentación de contradicciones que pertenecen a la materia de estudio en esta asignatura.

Al determinar cómo se plantean las contradicciones del contenido de enseñanza en las Ciencias Naturales, para crear situaciones problémicas, se estudió profundamente el contenido, se analizó su basamento científico y se establecieron regularidades.

Después de encontrados estos aspectos opuestos, es necesario determinar, qué información es la que ha de darse a los alumnos y cuáles son los elementos que ellos tienen que buscar y, que por tanto, son los que deben omitirse.
Las once formas de presentar las contradicciones del contenido de enseñanza en las Ciencias Naturales, identificadas hasta el momento por la autora, con sus ejemplos correspondientes, son las siguientes:

  1. Situaciones basadas en la apreciación de fenómenos y procesos reales, objetivos y observables, que aparentan tener una causa diferente a la verdadera. Ejemplo: el Sol “sale” todos los días por el este y se pone por el oeste. Aparentemente, el que se traslada es este astro y, sin embargo, el fenómeno tiene como causa el movimiento de la Tierra, de oeste a este (rotación terrestre).

Se les dice a los alumnos que observen por dónde se produce la salida del Sol y su puesta; una vez establecidos estos puntos e identificados por sus nombres, pueden describir su recorrido; no obstante, se les afirma enfáticamente que el fenómeno observado no se debe al movimiento del Sol. Por tanto, ante lo observado, y lo que plantea el maestro, que es lo opuesto, queda evidenciada la contradicción.


  1. Situaciones que se originan de una actividad experimental, realizada en la clase o relatada, cuyos resultados son inexplicables, por ser desconocida por los alumnos la verdadera causa del fenómeno que se provoca con el experimento. Ejemplo de experimento que puede realizarse en el aula: enrollado de un cable alrededor de un clavo y colocación de ambos extremos de este, respectivamente en los dos polos de una pila seca; el clavo atrae por su punta a los objetos metálicos. El aspecto contradictorio consiste en que estando aislado el cable en los sitios en que hace contacto con el clavo, la punta de este atrae a los objetos metálicos, pues en este caso se desconoce la existencia de un campo magnético.

Otro ejemplo: fabricar una vasija pequeña de papel, doblando este de modo que quede como una cajita. Al echarle un poco de agua y ponerla al fuego de un mechero o simplemente de una vela, se observa que, aunque le dé la candela directamente al papel, este no se quema. Como se aprecia, el resultado del experimento es inexplicable y crea así una situación problémica.

Ejemplo de experimento relatado: Van Helmont, en el Siglo XVII plantó un brote de sauce en una cantidad conocida de suelo (pueden dárseles las cifras en Kg. o libras). Después de cuidarlo cinco años, regándolo todos los días, encontró que el peso del suelo sólo había disminuido unos pocos gramos, mientras que el brote de sauce se había convertido en un árbol que pesaba muchos kilogramos.


  1. Comparaciones entre dos objetos, fenómenos o procesos, que puedan generar dos alternativas: la comparación por semejanza es admisible, aunque difícil de creer; y la comparación por semejanza es admitida como válida corrientemente, pero en realidad lo que existe es una diferencia.

Un ejemplo de la primera alternativa es el siguiente: el mayor pozo perforado por el hombre en el planeta tiene 15 Km. de profundidad, que es igual a la distancia entre dos puntos conocidos por los alumnos, lo cual provoca incredulidad; sin embargo, esta enorme distancia es comparable con un pinchazo ejecutado apenas con la punta de un alfiler en una pelota de goma de un decímetro de diámetro aproximadamente. Puede hacerse la demostración y así se agudiza la contradicción.

Un ejemplo de la segunda alternativa es: el agua está considerada por muchas personas como el alimento de las plantas, pues sin ella los vegetales se marchitan y mueren. Sin embargo, el agua no constituye en absoluto, alimento de ningún ser vivo; las plantas son seres vivos, por lo que su alimentación no puede ser el agua; sin embargo, esta no puede faltarles.

Otro ejemplo de comparación en el que se presenta la contradicción entre lo semejante y lo diferente: cuando confrontamos un árbol con un edificio de igual tamaño; el agua llega hasta el tanque alto del edificio porque una bomba la impulsa hacia arriba, en contra de la fuerza de gravedad; en el árbol el agua tiene que llegar exactamente igual, hasta las ramas más altas y también desafía a la fuerza de gravedad. Sin embargo, la planta no cuenta ni con un corazón, ni con una bomba de agua.


  1. Situaciones generadas por fenómenos cotidianamente observados en el funcionamiento de objetos producidos por la tecnología moderna, sobre la base de procesos físicos o químicos, desconocidos por los alumnos. Generalmente se manifiestan contradicciones entre lo ya conocido por los alumnos y lo que les es desconocido. Como ejemplo: después de estudiar las formas de propagación del calor, se les presenta un termo, en cuyo interior sabemos que los líquidos conservan su temperatura, lo cual se les hace notar. Esto genera una situación problémica, pues es inexplicable que no se cumpla en ese caso un proceso que han estudiado anteriormente.




  1. Cadena de contradicciones relacionadas con las ciencias de la naturaleza, que se presentan por el maestro, de tal manera, que la solución de una, genera otra nueva. Como ejemplo tenemos: al presentar el contenido “La brújula”, por medio de una exposición problémica, se narra cómo ciertos niños que perdieron su brújula en el campo, durante una actividad de los pioneros exploradores; la tropa fue orientándose, primeramente por la estrella Polar. Cuando se nubló la noche y no veían las estrellas, ¿cómo podrían haberse orientado? : por la observación de la vegetación “parásita” de los troncos de los árboles, que generalmente aparece más abundante en el lado que encara al norte. Entonces, se terminó el bosque que atravesaban y se preguntaron cómo continuar caminando hacia el norte, sin perder el rumbo. El guía de pioneros indicó que observaran los hormigueros, pues en ellos el agujero que abren las hormigas está orientado hacia el sur, por la misma razón por la que la vegetación llamada “parásita” crece hacia el norte (por recibir los vientos alisios del nordeste, cargados de humedad), pero en este caso, las hormigas protegen su cueva de sus efectos. Al fin, llegaron a su meta. Fue entonces cuando los pioneros exploradores de quinto grado se preguntaron cuál sería la utilidad de la brújula, si tenemos muchas otras formas eficaces para lograr la orientación. A partir de este problema docente general se aborda el estudio de la brújula. En otros casos la cadena de contradicciones se pone en función de la solución del problema docente general de la clase, y no de su planteamiento.

  2. Relatos de “ciencia-ficción” o cuentos infantiles o juveniles (que gustan mucho a los escolares de estas edades), cuyo eje temático se trabaja sobre la base de elementos sorprendentes, por inverosímiles o, más bien, por ser desconocidas por los alumnos, en ese momento, las verdaderas causas de los fenómenos o los procesos presentados en el relato. Ejemplo: la historia fantástica de un joven que tomó una poción “mágica” preparada por un anciano de su aldea, que tenía el poder de reducirlo de tamaño; así fue que se infiltró en el suelo con una gota de agua... al llegar a determinado nivel, en vez de seguir bajando, notó que se desplazaba horizontalmente, hasta un buen día, que volvió a apreciar la luz y se dio cuenta de que toda el agua que lo conducía estaba elevándose, claro está, en contra de la fuerza de gravedad, pues se encontraba en un pozo artesiano... (se pueden añadir otros elementos al relato, según el contenido). Es de notar que los problemas docentes, en este caso, pueden ser formulados por los propios alumnos, y con mucha frecuencia sucede así.

El segundo ejemplo de cuentos juveniles de ficción es la historia de un náufrago que después de transcurrido mucho tiempo en una isla desierta a donde había ido a parar, pudo construir una balsa para salir de allí. Navegó siempre hacia el oeste, en busca de su tierra natal (una isla cuyas coordenadas se deben ofrecer en el propio relato). Sin embargo, fue a parar a un lugar situado al suroeste de donde había partido, a pesar de haber navegado siempre hacia el oeste. (Si los datos se dan atendiendo a puntos en el hemisferio norte, se trata del estudio de los vientos alisios del nordeste).



  1. Situaciones cuyo contenido esté basado en dos puntos de vista opuestos de las ciencias naturales, pero ambos parcialmente aceptables o verídicos, que dependen de su contrario correspondiente y que se complementan mutuamente. Son situaciones de unidad y lucha de contrarios. Constituyen los llamados ejes de contradicción, también conocidos como paradojas de las ciencias. Como ejemplo tenemos: en las plantas se presenta diversidad, pero al mismo tiempo hay unidad o unicidad, aunque estos dos conceptos son totalmente opuestos. Se puede presentar la contradicción planteando a los alumnos si ellos consideran que haya diversidad, o si opinan que lo que hay es unidad, y provocar así la discusión. También puede enfatizarse en la diversidad, que es lo que predomina a simple vista y plantear como problema, por qué el texto refiere también que hay unidad.



  1. Situaciones en las que se manejan dos criterios opuestos sobre un tema de ciencias, de los cuales, el acertado, es aparentemente erróneo. Por ejemplo, al presentar una montaña representada por sus curvas de nivel, se relata cómo dos alpinistas discutían por dónde debían escalarla. El alpinista A opinaba que debía escalarse por la ladera norte, por existir menor distancia entre la base y la cima por esa vertiente (esta es una razón convincente en este momento para los escolares). Sin embargo, el alpinista B, que opinaba que debía escalarse por la vertiente sur, era el que tenía la razón, aunque existiera mayor distancia entre la base y la cima.

Otro ejemplo es que, para viajar desde La Habana a Ciudad Ho Chi Minh, en la República de Viet Nam, el avión se remonta hasta Vancouver, en Canadá, a pesar de que sería más conveniente viajar en línea recta desde uno al otro punto, ya que más o menos se encuentran en una latitud parecida. Sin embargo, los alumnos pueden comprobar después por mediciones que realizan con la cinta métrica, que el viaje vía Canadá resulta más corto, y esta es una de las consecuencias de la forma esferoidal de la Tierra.



  1. Estudio de invenciones o construcciones hechas por hombres de etapas histórico-sociales pasadas, cuyas limitaciones sorprenden, al ser conocidos hoy, nuevos procedimientos o aplicaciones científicas y técnicas; son contradicciones basadas en las diferencias tecnológicas entre dos épocas históricas distintas. Como ejemplos, entre los muchos que se pueden mencionar están: la presentación de ilustraciones de los acueductos romanos, que eran grandes obras ingenieras, edificadas a enormes alturas, con canales que iban guardando la misma altura que tenía la fuente de agua de la que abastecían a la ciudad, a pesar de que hubiera sido más fácil tender los tubos bajo tierra, o al mismo nivel del suelo. Al mostrar a los alumnos el objeto, se explica su funcionamiento, tras lo cual se enfatiza en que, a pesar de que cumplieron su cometido, constituyeron un gasto innecesario de materiales y de esfuerzo. Los alumnos se encuentran en las mismas condiciones que los ingenieros romanos: desconocen el principio de los vasos comunicantes.

Otro ejemplo: se presenta la ilustración de uno de los llamados “móviles perpetuos” y, después de explicar su mecanismo, se asegura enfáticamente que no funcionan en absoluto, por lo que resultan aparatos inútiles. La contradicción en estos dos casos radica en el esfuerzo en la fabricación del “invento” o la construcción enorme, con todo el gasto de materiales y esfuerzos que implica, y por otra parte, su inutilidad, demostrada por el maestro, a pesar de que desempeñaron su función en un momento determinado. El caso de los móviles perpetuos se refiere a mecanismos que aparentemente funcionan sin un suministro de energía que los haga trabajar. (Este último ejemplo es recomendable para la primera Unidad del programa de sexto grado, en el que se trabaja la energía, sus manifestaciones, la conservación y las transformaciones).



  1. Fenómenos y procesos que integran varias ciencias (astronómicos, físicos, químicos, geográficos o biológicos), que conducen a consecuencias inesperadas para quien no conozca su esencia o sus nexos causales. Pueden ser presentadas las consecuencias o las causas, para crear la situación problémica, pues aparentemente carecen de toda lógica. Como ejemplos: cuando salimos del agua, después de un baño de mar, sentimos mucho frío en la piel, a pesar de encontrarnos expuestos al Sol y, sin embargo, deberíamos sentir tanto o más calor que antes de entrar al agua; otro caso es el “crecimiento” de la torre Eiffel, de París, en los días soleados del verano, hasta un total de 12 centímetros de longitud, aparentemente inexplicable, pues se trata de una torre de hierro. Un tercer ejemplo de las ciencias biológicas puede ser el hecho de que: al levantarnos por la mañana, seamos unos milímetros más altos que cuando vamos a acostarnos a dormir por la noche, hecho aparentemente inexplicable que una misma persona varíe su estatura diariamente de forma cíclica.



  1. Contradicciones basadas en relaciones causa-efecto, en las que la causa puede transformarse en efecto y viceversa. Por ejemplo: para que crezcan normalmente las plantas, tiene que existir un suelo bien constituido. Para que se forme el suelo, es necesaria la presencia de restos vegetales. Luego, tuvo que existir un conjunto de vegetales donde no había suelo aun y, sin embargo, se desarrollaron estas plantas. Pero es que si no había plantas, no podía haberse formado el suelo. La disyuntiva está en qué fue lo que se desarrolló primero, el suelo o los vegetales.

Estas formas de presentar las contradicciones en las clases y otras formas de organización del proceso docente-educativo en Ciencias Naturales, permiten al maestro tener una orientación acerca de cómo revelar elementos que se contraponen a los conocimientos ya asimilados por los escolares con anterioridad, por lo que muestran, de una parte, la presencia de ciertos aspectos del contenido de enseñanza que son opuestos, cuyo manejo no es común y, por otra parte, entrenan a los docentes en la búsqueda de otras contradicciones, lo cual constituye lo esencial en esta concepción del proceso docente-educativo.

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