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LOS PARADIGMAS Y ENFOQUES EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS

1. PARADIGMAS Y ENFOQUES EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS PROFESORA:BETTY ROMERO RIMAC

2. PARADIGMAS Y ENFOQUES EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS La enseñanza de las ciencias ha transitado a lo largo del tiempo desde modelos tradicionales transmisivos hacia enfoques que sitúan al estudiante como protagonista de la construcción del conocimiento. En este proceso, los paradigmas constructivista, de indagación, CTSA y STEM se constituyen en referentes centrales para la innovación educativa. Cada uno ofrece fundamentos teóricos y metodológicos que responden a las demandas actuales de la sociedad del conocimiento y la educación científica para la ciudadanía.

3. El constructivismo plantea que el aprendizaje no es la mera transmisión de contenidos, sino la construcción activa de significados por parte del estudiante a partir de sus conocimientos previos (Piaget, 1970; Ausubel, 1983; Vygotsky, 1978). En ciencias, este enfoque implica que los estudiantes elaboren explicaciones, confronten sus concepciones alternativas y las contrasten con el conocimiento científico. El rol docente es de mediador, generando situaciones didácticas que favorezcan el conflicto cognitivo y la reorganización conceptual. 1. Paradigma Constructivista 👉 Este paradigma es fundamental porque reconoce que las concepciones previas son inevitables en el aprendizaje de las ciencias, y deben ser el punto de partida para el cambio conceptual.

4. Justificación: Favorece aprendizajes significativos y duraderos, dado que los conceptos se construyen en interacción social y en relación con experiencias previas. Aplicaciones: Uso de mapas conceptuales, analogías, experimentos guiados, debates científicos, entre otros. Ejemplo: Cuando los estudiantes creen que “los metales siempre son fríos”, el docente promueve experiencias de manipulación y reflexión que lleven a comprender que la sensación térmica depende de la conductividad

5. El aprendizaje por indagación (Inquiry-Based Science Education, IBSE) se inspira en los modos de actuar de los científicos. Busca que los estudiantes formulen preguntas, planteen hipótesis, diseñen experimentos, recojan y analicen datos, y elaboren conclusiones basadas en evidencia (National Research Council, 2000). 2. Enfoque de Indagación Científica 👉 La indagación convierte a los estudiantes en agentes activos del conocimiento científico, acercándolos a la práctica real de la ciencia.

6. Justificación: Este enfoque promueve la alfabetización científica, no solo en contenidos, sino en procedimientos y actitudes como la curiosidad, la autonomía y el pensamiento crítico. Características clave: Problematización de situaciones cercanas. Exploración activa mediante experimentación. Reflexión y comunicación de hallazgos. Rol docente: Acompañar con preguntas orientadoras, facilitar recursos y guiar la metacognición. Ejemplo: En lugar de explicar directamente la fotosíntesis, el docente plantea: ¿Por qué las plantas colocadas en la sombra crecen menos que las que reciben luz directa?, guiando a los estudiantes a diseñar una investigación.

7. El enfoque CTSA enfatiza la relación entre ciencia, tecnología, sociedad y ambiente. No se trata solo de aprender conceptos científicos, sino de comprender sus implicancias en problemas sociales, ambientales, éticos y económicos (Hodson, 1998; Acevedo, 2009). 3. Enfoque CTSA (Ciencia, Tecnología, Sociedad y Ambiente) 👉 Este enfoque rompe con la enseñanza aislada de conceptos y promueve una educación para la ciudadanía científica, en la que los estudiantes valoran la ciencia como herramienta social y ética.

8. Justificación: Responde a la necesidad de una educación científica contextualizada y crítica, que forme ciudadanos capaces de tomar decisiones responsables frente a desafíos como el cambio climático, el uso de biotecnología o la energía renovable. Principios fundamentales: Relación del conocimiento científico con situaciones reales. Desarrollo de actitudes responsables hacia la ciencia y el ambiente. Promoción del pensamiento crítico y reflexiv Ejemplo: Una unidad sobre plásticos no solo aborda su estructura química, sino también sus impactos en el ambiente y alternativas de consumo responsable.

9. El paradigma STEM integra la enseñanza de ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas, favoreciendo la resolución de problemas de la vida real con un enfoque interdisciplinario (Bybee, 2013). 4. Enfoque STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) 👉 STEM no solo busca aprender ciencia, sino aplicarla en soluciones creativas y funcionales, conectando la escuela con la innovación y la productividad.

10. Justificación: Este enfoque prepara a los estudiantes para enfrentar los desafíos de la sociedad digital e innovadora del siglo XXI, desarrollando competencias como la creatividad, la colaboración y el pensamiento computacional. Características: Aprendizaje basado en proyectos. Interdisciplinariedad. Uso de herramientas tecnológicas y digitales. Conexión con la innovación y el emprendimiento. Ejemplo: Diseñar un prototipo de sistema de riego automatizado integrando principios de ciencias naturales (fotosíntesis y agua), matemáticas (medición y cálculo), tecnología (sensores) e ingeniería (montaje del sistema).

11. 1. Paradigma Constructivista Idea central: El estudiante construye significados a partir de sus concepciones previas y de nuevas experiencias Ejemplos concretos de aplicación en aulas de primaria 🔹 Ejemplo en 2.º grado – Ciencias naturales: Tema: Los estados del agua . El docente pregunta: ¿Por qué el agua desaparece cuando la ponemos al sol? Los niños responden con ideas previas (ej. “porque se la come el sol”). El docente organiza un experimento sencillo: dos vasos con agua, uno al sol y otro a la sombra. Al observar que uno se evapora más rápido, los estudiantes contrastan sus hipótesis con la explicación científica. 👉 Se parte de ideas previas, se genera conflicto cognitivo y se construye un nuevo concepto

12. 2. Enfoque de Indagación Científica Idea central: El estudiante aprende “haciendo ciencia”: formular preguntas, observar, experimentar, analizar y comunicar. Ejemplos concretos de aplicación en aulas de primaria 🔹 Ejemplo en 5.º grado – Ciencias naturales: Tema: ¿Qué necesitan las plantas para crecer? Los estudiantes formulan hipótesis: Las plantas necesitan agua, luz, tierra, aire . Diseñan un plan: cultivan cuatro macetas y a cada una le falta un elemento (sin agua, sin luz, sin tierra, sin aire). Durante varias semanas registran cambios en una tabla. Al final comunican resultados y sacan conclusiones basadas en evidencia. 👉 Aprenden el contenido (fotosíntesis y necesidades vitales) y desarrollan habilidades científicas.

13. 3. Enfoque CTSA (Ciencia, Tecnología, Sociedad y Ambiente) Idea central: Relaciona la ciencia con problemas sociales, ambientales y tecnológicos, formando ciudadanos críticos. Ejemplos concretos de aplicación en aulas de primaria 🔹 Ejemplo en 6.º grado – Personal Social / Ciencia y Tecnología: Tema: El uso del plástico en nuestra comunidad . Se parte de la pregunta: ¿Qué pasa con las bolsas plásticas que usamos en el mercado de Sicaya? Los estudiantes investigan cuántas se usan en una semana en sus casas. Analizan consecuencias ambientales (contaminación del río, daño a animales). Debaten sobre alternativas: bolsas de tela, reciclaje, uso responsable. Elaboran afiches y propuestas para sensibilizar a la comunidad. 👉 Se integran contenidos científicos, sociales y valores de responsabilidad ambiental.

14. 🔹 Ejemplo en 4.º grado – Proyecto interdisciplinario: Tema: Construcción de un puente resistente con materiales reciclados . Problema: El río cerca de la escuela se desborda y los niños imaginaron cómo pasarían sin mojarse . Actividad: En equipos diseñan y construyen un puente con palitos de madera, cartón y cinta. Aplican matemáticas al medir longitudes y calcular resistencia. Usan principios de ingeniería (equilibrio y soporte). Explican el diseño a sus compañeros, justificando por qué su puente es estable. 👉 Se combina creatividad, resolución de problemas y aprendizaje interdisciplinario. Ejemplos concretos de aplicación en aulas de primaria 4. Enfoque STEM ( Science , Technology , Engineering , Mathematics ) Idea central: Integra ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas para resolver problemas reales.

15. REFLEXIÓN FINAL Los paradigmas constructivista, de indagación, CTSA y STEM no son excluyentes, sino complementarios. Un docente de ciencias en servicio puede articularlos: partir de las concepciones previas (constructivismo), promover experiencias de investigación (indagación), vincular los aprendizajes con problemas sociales y ambientales (CTSA) y fomentar la integración disciplinar hacia la innovación (STEM). De esta manera, se garantiza una enseñanza de las ciencias significativa, crítica e innovadora, alineada con las necesidades de formar ciudadanos científicos activos y responsables.

16. Acevedo, J. A. (2009). El movimiento Ciencia, Tecnología, Sociedad y Ambiente (CTSA) en la educación científica: una revisión crítica. Enseñanza de las Ciencias, 27(3), 403-414. Ausubel, D. (1983). Psicología educativa: Un punto de vista cognoscitivo. Trillas. Bybee, R. (2013). The Case for STEM Education: Challenges and Opportunities. NSTA Press. Hodson, D. (1998). Teaching and learning science: Towards a personalized approach. Open University Press. National Research Council (2000). Inquiry and the National Science Education Standards. National Academy Press. Piaget, J. (1970). La psicología de la inteligencia. Psique. Vygotsky, L. (1978). Mind in Society: The Development of Higher Psychological Processes. Harvard University Press. 📚 Referencias

17. GRACIAS