I Enconto Internacional TIC e Educação
Utilización de mapas conceptuales o esquemas gráficos realizados con CMapTools Software para la mejora de los procesos de enseñanza-aprendizaje en ciencias GARZÓN, A. Departamento de didáctica de las ciencias experimentales. Universidad de Almería.
[email protected]
RESUMEN: Con este trabajo se pretende fomentar el uso de mapas conceptuales y esquemas gráficos en la formación inicial del profesorado como herramienta didáctica para favorecer una visión más relacionada de las ciencias. La utilización del software informático CMapTools permite la innovación curricular con el uso de las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC). El caso que se estudia es la mejora de los procesos de enseñanza/aprendizaje de la nutrición humana y surge de la necesidad de conseguir que los alumnos lleguen a desarrollar un conocimiento más integrado sobre el cuerpo humano y, en concreto, sobre la nutrición. La realización de los mapas conceptuales por los alumnos, ayuda al profesorado además, a seguir la progresión de sus conocimientos, permitiendo a su vez la utilización de metodologías innovadoras para la evaluación. Se pretende, como fin último, que estos alumnos de magisterio, futuros profesores de primaria, dominen la técnica y aprendan nuevas metodologías de enseñanza y puedan aplicar estas estrategias en sus futuros alumnos.
follow the progression of its knowledge, allowing as well the use of innovating methodologies for the evaluation. Our main aim is that these students, futures professors of primary level, dominate the technique and learn new methodologies of education and they can apply these strategies in their future students. Keywords: Human nutrition, conceptual formation of teaching staff, maps, curricular integration of the TIC, integrated knowledge. INTRODUCCIÓN
Ante las nuevas demandas del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES), de formar a los alumnos para que alcancen una serie de competencias, como son la capacidad para aprender a trabajar de forma autónoma, el trabajo en equipo, las habilidades en el uso de las nuevas tecnologías, etc., así como la demanda de nuevas metodologías y de otras formas de evaluación, se considera que la realización de mapas conceptuales es una actividad de aprendizaje y una herramienta de evaluación idónea para el aprendizaje significativo y el análisis de la reestructuración de los conocimientos del estudiante; con ello se persigue un aprendizaje más integrado y relacionado, ya que se ha detectado que uno de los principales problemas tanto en la enseñanza de las ciencias experimentales como en otras áreas, es el aprendizaje memorístico, descontextualizado y poco relacionado, dando lugar a aprendizajes poco funcionales. La utilización del software CMapTools con sus grandes posibilidades, favorece la motivación, el interés y la implicación de los alumnos en la realización de los diferentes modelos de mapas conceptuales y esquemas gráficos.
Palabras-clave: Nutrición humana, formación de profesorado, mapas conceptuales, integración curricular de las TIC, conocimiento integrado.
SUMMARY: The aim of this paper is to foment the use of conceptual maps and graphical schemes in the initial formation of the teachers as a didactic tool to favor a more a related vision of sciences. The use of computer science software CMapTools allows the curricular innovation with the use of the Information and Communication Technologies (TIC). The studied case is the improvement of the education/learning processes of the human nutrition and it arises from the necessity to obtain that the students get to develop an integrated knowledge of the human body and, in particular, on the nutrition. The accomplishment of the conceptual maps by the students, aid to the teaching staff in addition, to
191
I Enconto Internacional TIC e Educação
Los mapas conceptuales y programas como el CMapTools, se vienen introduciendo en los distintos niveles educativos y tienen un gran potencial para la mejora de los procesos enseñanza-aprendizaje, el diseño adecuado de materiales curriculares e instruccionales y para la evaluación, entendida como motor real de los procesos de mejora continua de la calidad docente (González, 2008).
digestión, circulación, etc., ha sido tratado por diferentes autores/as como Banet y Núñez (1990), Cubero (1996, 1998), Nuñez y Banet (2000), Banet (2001), Rivarosa y De Longhi (2006), Rivadulla, García y Martínez (2008) y otros. A partir de cuestionarios realizados a los alumnos universitarios de Magisterio de la especialidad de Educación física y Primaria, se ha podido constatar que encuentran aún dificultades en el aprendizaje de estos conceptos y procesos, dificultades que coinciden con las encontradas por estos autores en relación a los aspectos fisiológicos, anatómicos y de falta de relación entre los sistemas implicados. Algunas de las dificultades en relación a la nutrición humana que se encuentran en un gran porcentaje de alumnos/as son las siguientes,
La tradicional concepción acerca de la enseñanza en biología indica una tendencia a centrarse en los aspectos descriptivos de los seres vivos (Pujol, 2003) presentándose de forma lineal y con una causalidad simple las diferentes estructuras y sus funciones; por ejemplo, al presentar el aparato digestivo, muscular, esquelético o circulatorio del cuerpo humano, se haría énfasis en la ubicación espacial de los órganos, sus nombres y la función que desempeñan en el organismo (Gómez, Sanmartí y Pujol, 2007) en vez de favorecer la modelización y la interpretación de la complejidad de los sistemas vivos y de sus interacciones (García y Sanmartí, 1998; García, 2005).
Conocimientos limitados sobre los grupos de alimentos, características, sustancias nutritivas y funciones de éstos
Dificultades para explicar en qué consiste el proceso digestivo, los cambios que experimentan los alimentos durante la digestión y la necesaria participación en él de las enzimas digestivas.
Consideran el estómago como órgano principal de la digestión sin considerar que existen otros órganos implicados.
Limitan el proceso de la respiración a los pulmones, confundiéndola con la ventilación pulmonar, o lo ven como un simple intercambio de gases (entrada de oxígeno y salida de CO2) sin plantearse la finalidad de este intercambio.
Conocimientos limitados sobre el funcionamiento y estructura del corazón y el recorrido de la sangre
Dificultades para comprender hacia dónde se dirigen las sustancias transportadas por la sangre y su finalidad
Dificultades en el reconocimiento de los órganos que intervienen en el proceso de excreción o el origen de éstas sustancias.
ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
Las investigaciones realizadas sobre las concepciones de los alumnos respecto a la estructura y funcionamiento de su cuerpo reflejan importantes problemas de enseñanza y aprendizaje (Banet, 2008; Cañal, 2008). Uno de los grandes problemas que parece aquejar a la enseñanza sobre el cuerpo humano es la fragmentación excesiva de los contenidos, que lleva a abordar las distintas partes que lo componen en forma demasiado independiente y descontextualizada respecto al conjunto del organismo, un enfoque cuyas consecuencias negativas se ponen de manifiesto al preguntar a los estudiantes sobre cualquier contenido relacionado con este tema. Surge la necesidad de diseñar planteamientos desde un enfoque sistémico, paralelamente al uso de metodologías investigadoras, recursos y estrategias de enseñanza, que conduzcan al establecimiento de relaciones significativas entre los diferentes órganos y sistemas y al estudio de la contribución de éstos en las diferentes funciones vitales. El estudio de la nutrición humana, las concepciones alternativas de los estudiantes respecto a este contenido y las dificultades en el aprendizaje de conceptos como son: alimentación, nutrición, respiración, excreción,
METODOLOGÍA
Se ha diseñado una secuencia de actividades cuya resolución se realiza en 192
I Enconto Internacional TIC e Educação
pequeño grupo de trabajo (3-4 alumnos y/o alumnas). Con esta estrategia didáctica se pretende que vayan revisando, discutiendo y reconstruyendo sus conocimientos sobre el contenido a estudiar. Esta secuencia de actividades está basada en las propuestas de E. Banet (2001), Banet y Núñez, (1992) y (1996); Sanmartí, (2002) y Rivadulla, García y Martínez, (2008).
avance en cuanto al establecimiento de relaciones entre los diferentes sistemas, un concepto de digestión, de respiración y de excreción más correctos y detallados, al igual que ocurre con el recorrido y transporte a través de la sangre, tanto de los nutrientes como de los gases (oxígeno y anhídrido carbónico). Se incluye también en la figura III, una noción de la respiración como proceso que se realiza en diferentes etapas (ventilación pulmonar, intercambio de gases y respiración celular), y la presencia del nivel celular como unidad funcional de los seres vivos. En la figura IV, finalmente, puede verse un mapa conceptual donde se relacionan los distintos tipos de nutrición de los seres vivos, que nos ayuda a tener una visión más integrada del tema de la nutrición. Aunque se tiene una idea de mapa conceptual como algo “vivo”, que puede ser mejorado, ampliado, modificado, etc., para su evaluación, se decide que está terminado cuando en él aparecen corregidos los errores conceptuales detectados en los alumnos referentes al tema tratado y se ha llegado a unos mínimos exigidos previamente.
Previamente, se les presenta y se les da unas indicaciones sobre el uso y utilidad del programa CmapTools. Paralelamente al aprendizaje del programa, se van desarrollando habilidades y/o estrategias de síntesis, de selección de conceptos y de establecimiento de relaciones entre ellos y su representación en los mapas conceptuales o esquemas gráficos, que ayudan a la integración y comprensión de los diferentes procesos implicados y a la necesidad de cooperación entre los diferentes sistemas para la culminación de éstos. Se les pide que realicen un mapa conceptual inicial sobre sus conocimientos previos y posteriormente en diferentes etapas de la secuencia de actividades y profundización del tema. A través de la plataforma virtual WebCT, se crean una serie de tareas para que los alumnos envíen sus diseños de mapas y proceder a su revisión y tutorización. Se recogerán, por tanto, varias entregas de cada alumno que servirá para analizar su evolución. Los mapas se realizan sobre diferentes contenidos de ciencias y/o diferentes enfoques (mapas más generales y mapas más detallados sobre un aspecto concreto de un mapa general). RESULTADOS
Las figuras I, II, III y IV muestran algunos ejemplos de estos mapas o esquemas conceptuales que han realizado diferentes alumnos/as de la asignatura Didáctica de las Ciencias Experimentales de los estudios de Magisterio en las especialidades de Primaria y Educación Física. En la figura I y II, se puede ver que los mapas previos o iniciales están poco desarrollados, apareciendo los sistemas implicados en la nutrición con poca información, sin relacionar entre sí, predominando en la mayoría la simple descripción anatómica y sin hacer mención al nivel celular. En la figura II, se desarrolla algo más la parte anatómica, pero los sistemas aparecen aún poco relacionados entre sí. En la figura III, encontramos una mayor complejidad y
El uso de los mapas o esquemas conceptuales nos permite evidenciar también las relaciones entre los distintos niveles de organización biológica y entender el nivel celular, no sólo como nivel estructural, sino también funcional y fin último de todos estos procesos fisiológicos.
La organización sistémica del conocimiento escolar sobre los seres vivos permite estructurar el saber de forma relacional, incrementando así su significatividad potencial (Cañal, Pozuelos y Travé, 2005). El enfoque sistémico permite relacionar lógicamente y organizar los conocimientos biológicos de interés educativo sobre el cuerpo humano en torno a los cuatro elementos metacognitivos: sus componentes anatómicos (provistos de unidad y diversidad), las interacciones entre éstos y el ambiente, las formas de organización de nuestro organismo y los procesos de cambio que le caracterizan. (Cañal, 2008).
Es difícil acostumbrar al alumno a estas metodologías que requieren una mayor 193
I Enconto Internacional TIC e Educação Figura III. Mapa conceptual realizado por alumno/a con un desarrollo más integrador entre los sistemas
autonomía y participación activa, pero el uso del programa CMapTools, con sus posibilidades de inclusión de imágenes, de realizar nodos anidados cuando se van completando con más detalles, de incluir además mapas conceptuales dentro de otros mapas conceptuales, etc., hace que el alumno encuentre gran utilidad en éste software, aumente enormemente su interés en el aprendizaje de esta herramienta didáctica y adquiera un papel más activo en la construcción de los mapas. El elevado número de alumnos/as por grupo (alrededor de unos 125), dificulta el seguimiento de la progresión y tutorización de cada uno de ellos; sin embargo, la realización de pequeños grupos, en los que se fomenta la discusión de los conceptos que se deben incluir en el mapa y de las relaciones que se establezcan entre éstos, crea un clima de trabajo que favorece el aprendizaje significativo y la progresión conceptual hacia un conocimiento más científico e integrado.
Figura IV. Mapa conceptual sobre la nutrición de los seres vivos
Figura I. Mapa conceptual inicial
CONCLUSIONES
Los esquemas gráficos y mapas conceptuales realizados con la herramienta CMapTools favorecen los procesos de enseñanza/aprendizaje de los contenidos de ciencias. Son útiles para determinar en qué medida se han producido cambios en la comprensión de los procesos de nutrición humana y facilitan la compresión de un funcionamiento integrado. Asimismo, permiten al alumno evidenciar su progreso en el conocimiento de contenidos científicos y, en concreto, la nutrición de forma cada vez más precisa y compleja.
Figura II. Mapa conceptual realizado por alumno/a donde predominan los conceptos sobre anatomía
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BANET, E. (2001). Estrategia didáctica para la enseñanza de la nutrición humana. En Los procesos de nutrición humana (pp. 193239). Madrid: Síntesis Educación. BANET, E. (2008). Obstáculos y alternativas para que los estudiantes de educación secundaria comprendan los procesos de nutrición humana. Alambique, 58, pp. 3454. 194
I Enconto Internacional TIC e Educação
BANET, E. y NÚÑEZ, F. (1990). Esquemas conceptuales de los alumnos sobre la respiración. Enseñanza de las Ciencias, 8, 105-110.
PUJOL, R.M. (2003). Didáctica de las Ciencias en la Educación Primaria. Ed. Síntesis. Madrid RIVADULLA, J.C, GARCÍA, S. y MARTÍNEZ, C. (2008). La nutrición humana en la educación obligatoria. Dificultades y análisis conceptual. Actas de los XXIII Encuentros en Didáctica de las Ciencias Experimentales. Almería (España).
BANET, E. y NÚÑEZ, F. (1992). La digestión de los alimentos: un plan de actuación en el aula fundamentado en una secuencia constructivista del aprendizaje. Enseñanza de las Ciencias, 10(2), 139-147. CAÑAL, P. (2008). ¿Qué debemos saber los maestros investigadores acerca de los seres vivos para enseñar sobre éstos? En Investigando los seres vivos (pp. 19-29). Sevilla. Diada Editora.
RIVAROSA, S. y DE LONGHI, A. (2006). La noción de alimentación y su representación en alumnos escolarizados. Revista electrónica de Enseñanza de las Ciencias, 5(3), 534-552. http://reec.uvigo.es/index.htm.
CAÑAL, P. (2008). El cuerpo humano: una perspectiva sistémica. Alambique, 58, pp. 8-22.
SANMARTÍ, N. (2002). Didáctica de las Ciencias en la educación secundaria obligatoria. Ed. Síntesis. Barcelona.
CAÑAL, P; POZUELOS, F.J.; TRAVÉ, G. (2005). Proyecto Curricular Investigando Nuestro Mundo. Descripción general y fundamentos. Sevilla. Diada Editora. CUBERO, R. (1996). La construcción del conocimiento en el proceso digestivo. Un estudio longitudinal. Enseñanza de las Ciencias, 2, 102-109. CUBERO, R. (1998): Aprendizaje de la digestión en la enseñanza primaria. Alambique, 16, 33-43. GARCÍA, P. (2005). Los modelos como organizadores del currículum de biología. Enseñanza de las ciencias, número extraordinario, pp. 1-6. GARCÍA, P. y SANMARTÍ, N. (1998). Las bases de orientación: un instrumento para enseñar a pensar teóricamente en biología. Alambique, 16, pp.8-20. GÓMEZ, A. A., SANMARTÍ, N. y PUJOL, R. M. (2007). Fundamentación teórica y diseño de una unidad didáctica para la enseñanza del modelo de ser vivo en la escuela primaria. Enseñanza de las Ciencias, 25(3), 325-340. GONZÁLEZ, F. Mª (2008). El Mapa conceptual y el Diagrama V. Recursos para la Enseñanza Superior el siglo XXI. Nancea Ediciones. NÚÑEZ, F. y BANET, E. (2000). Aprender sobre la alimentación para desarrollar hábitos y actitudes saludables en el alumnado de primaria. Aula de innovación educativa, 92, 9-14. 195
I Enconto Internacional TIC e Educação
196
