Conceptos Centrales y Transversales en la Enseñanza de las Ciencias

Presentación y diagnóstico

• La educación científica en la Educación Media Superior busca establecer un vínculo entre los fenómenos que se presentan en la vida cotidiana y conceptos científicos básicos.
• Se busca que las y los estudiantes desarrollen una comprensión de la estructura de la materia y la conservación de la energía en su interacción con la materia.
• La educación científica es fundamental para el desarrollo de ciudadanos conscientes y participativos.

¿Por qué el cambio?

• La Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible establece la educación de calidad como uno de sus objetivos.
• La educación media superior debe garantizar una educación inclusiva, equitativa y de calidad.
• Las ciencias naturales y experimentales han sido una parte fundamental del currículo en la educación media superior.

¿Cómo se enseñaba hasta ahora?

• La enseñanza de las ciencias naturales y experimentales es predominantemente teórica y tradicional.
• La enseñanza se centra en la preparación de las y los estudiantes para obtener máximas calificaciones, sin importar si realmente reflejan el nivel de conocimientos.
• La enseñanza no fomenta el pensamiento crítico, el análisis y la experimentación.

¿Qué falta para la formación integral de las y los estudiantes?

• Se necesita impulsar la formación docente para aplicar metodologías más efectivas para la enseñanza de las ciencias.
• Se busca una ruta de enseñanza que permita a las y los estudiantes lograr una mejor apropiación del conocimiento científico.
• Se busca que las y los estudiantes desarrollen herramientas para transitar a una sociedad del conocimiento más equitativa y científicamente alfabetizada.

Justificación

• La organización curricular del nuevo MCCEMS está conformada por las áreas de conocimiento de las ciencias sociales, las ciencias naturales y experimentales, y las humanidades.
• La enseñanza de las ciencias naturales y experimentales desde pedagogías activas favorece el desarrollo de una forma crítica de pensar en las y los estudiantes.
• La actualización del marco curricular es necesaria para abordar metas de aprendizaje comunes entre todos los subsistemas de la educación media superior.### Introducción a la Enseñanza de las Ciencias Naturales
• La educación científica se centra en tres dimensiones: prácticas científicas y de ingeniería, conceptos transversales que unifican el estudio de la ciencia y la ingeniería, y conceptos centrales que son fundamentales para el aprendizaje.
• La enseñanza de las ciencias naturales busca preparar a los estudiantes para que puedan seguir aprendiendo a lo largo de su vida.

Fundamentos de la Enseñanza de las Ciencias Naturales

• La indagación científica es un componente fundamental para la enseñanza de la ciencia.
• Las progresiones de aprendizaje son la ruta por la que los estudiantes avanzarán en la medida que dominen un concepto, proceso, práctica o habilidad.
• La evaluación se realiza a lo largo de las diferentes etapas de desarrollo del pensamiento de los estudiantes sobre un concepto o la mejora de una habilidad.

Modelo Pedagógico Indagatorio de las 5 Es

• El modelo pedagógico indagatorio de las 5 Es es una secuencia estructurada de aprendizaje con un enfoque activo y basado en la indagación.
• Está basado en la investigación sobre la efectividad de los ciclos de aprendizaje utilizados en la enseñanza de la ciencia.
• Consta de 5 etapas: Enganchar, Explorar, Explicar, Elaborar y Evaluar.

Propuesta de Cambio en la Enseñanza de las Ciencias Naturales

• La propuesta de cambio se orienta hacia una visión más científica y coherente con las necesidades actuales, tanto científicas como tecnológicas.
• Utiliza los conceptos centrales, los conceptos transversales y las prácticas de ciencia e ingeniería de forma apropiada al contexto.

Conceptos Centrales en el Área de Ciencias Naturales

• La mayoría de los sistemas y procesos naturales son el resultado de subprocesos físicos y químicos internos.
• Los conceptos centrales para desarrollar dentro del Marco Curricular Común de la Educación Media Superior son:
  • La materia y sus interacciones.
  • Conservación de la energía y sus interacciones con la materia.
  • Ecosistemas: interacciones, energía y dinámica.### Estructura Jerárquica en la Naturaleza
• Existe una estructura jerárquica en la naturaleza, donde organismos individuales forman poblaciones, poblaciones interactúan para formar comunidades, comunidades viven dentro de un ecosistema y todos los ecosistemas de la Tierra conforman la biosfera.
• Los ecosistemas son dinámicos y experimentan cambios en la composición y abundancia de la población y cambios en el entorno físico a lo largo del tiempo.

Conceptos Transversales en las Ciencias Naturales

• Los conceptos transversales son patrones, causa y efecto, medición, sistemas, conservación, flujos y ciclos de la materia y la energía, estructura y función, y estabilidad y cambio.
• Estos conceptos ayudan a integrar procesos cognitivos y experiencias en relación con el currículo fundamental y el ampliado.

Patrones

• Los patrones son formas, estructuras y organizaciones que aparecen con regularidad en la naturaleza, se repiten en el espacio y/o en el tiempo.
• Los patrones son fundamentales para el descubrimiento científico, el diseño de ingeniería y el aprendizaje de las ciencias naturales y experimentales.

Causa y Efecto

• El concepto de causa y efecto investiga y explica las relaciones causales simples o múltiples de fenómenos en la naturaleza, además de sus efectos directos e indirectos.
• Este concepto transversal está apoyado en el concepto de patrones y también está vinculado con el desarrollo del concepto de sistemas.

Medición

• El concepto de medición es un instrumento analítico que ayuda a comprender diversos fenómenos y permite generar explicaciones más detalladas del mundo natural.
• La enseñanza de la medición comienza ayudando a los estudiantes a comprender las unidades y las medidas, y a identificar las relaciones entre las variables.

Sistemas

• El concepto de sistemas integra un enfoque que ayuda a los estudiantes a comprender qué pasa en un fenómeno determinado a partir del análisis de un sistema.
• Los modelos se pueden utilizar para comprender y predecir el comportamiento de los sistemas.

Conservación, Flujos y Ciclos de la Materia y la Energía

• Este concepto transversal se enfoca principalmente en la conservación de la materia y la energía, rastreando lo que permanece igual en los sistemas a través de sus flujos y ciclos.
• Las leyes de conservación funcionan como reglas que restringen el rango de posibilidades de cómo se comportan los sistemas.

Estructura y Función

• El concepto transversal de estructura y función proporciona un medio para analizar el funcionamiento de un sistema y generar ideas en la resolución de problemas.
• La perspectiva de este concepto transversal de la estructura y función permite el desarrollo de habilidades de ingeniería en las prácticas.

Estabilidad y Cambio

• El concepto transversal de estabilidad y cambio permite a los estudiantes comprender la naturaleza de los fenómenos al describir las características de la estabilidad de un sistema y los factores que producen cambios en él.
• Este concepto transversal ayuda a enfocar la atención de los estudiantes en diferenciar entre estados estables y estados cambiantes.