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¿Qué ha de saber y saber hacer un profesor de Física y Química?

¿QUÉ HA DE SABER Y SABER HACER UN PROFESOR DE FÍSICA Y QUÍMICA DE ENSEÑANZA SECUNDARIA?

 
Un profesor de f-q tiene que tener entre otras cosas expresar los conceptos con claridad i un orden determinado, hacer una introducción a los temas que se inician para adecuar la comprensión del estudiante, tener un vocabulario adaptado a los alumnos, tener buena presencia, conocer la materia y una serie de características que hoy por hoy muchos profesores dejan de cumplirlas.
En este punto vamos a analizar con cierta profundidad esta problemática y proponer una serie de ideas para su posible resolución.
En primer lugar podemos definir dos modelos de profesores: el modelo de profesor estático y el modelo de profesor dinámico. Un profesor estático modélico seria aquel que cumpliera como características las siguientes:
Conocer la materia y estar actualizado científicamente.
Es muy importante conocer la materia que vas a explicar pues muy difícilmente te van a entender si el profesor mismo no lo ve con claridad, además, no se puede tener unos conocimientos antiguos, pues la ciencia evoluciona constantemente y muy deprisa, de manera que un profesor debería estar bien informado de los avances que la ciencia va haciendo y aplicarlos en sus clases.
Saber expresar los conceptos con orden y claridad.
Este es un factor muy importante. Ya no en secundaria y en física y química sino en todo profesor en general. Si una asignatura como es física y química se da de una forma mecánica, sin claridad de conceptos y sin un orden estricto correctamente aplicado la comprensión de la materia se hace mucho más sufrida cuanto a veces imposible.
Utilizar aplicaciones prácticas siempre que se pueda.
Es la forma más simple de que un alumno comprenda un concepto. Pues es bien sabido que una imagen vale más que mil palabras, y si el concepto que se esta intentando asimilar lo puede comparar con algo de la vida real, le va a ser mucho más fácil la comprensión del conocimiento.
Saber introducir los temas.
Un tema, es en gran parte de los casos, una fracción del temario, que siendo dependiente de algunas otras partes, puede desarrollarse sin demasiadas interconexiones aparentes con los otros temas. De manera que al alumno conviene indicarle de donde sale (tema anterior) y donde entra (este tema) y que conectividades hay entre los dos.
Saber adecuarse a los temarios aceptados.
Un profesor, debe saber cuales son los conocimientos básicos que necesita el alumno y como debe darselos, pero en algunos casos, puede ocurrir que el profesor tenga otras ideas sobre la formación del alumno que no están preestablecidas a priori, de manera que debe adecuarse al temario aceptado.
Tener un vocabulario adaptado a sus alumnos.
Este es un error en el que incurren muchos profesores, sobre todo los más jóvenes y que tienen menos experiencia. No se debe olvidar que se está tratando con chavales de 14-16 años.
Saber cuales son las dificultades de comprensión de los alumnos.
Es decir tener en todo momento claro donde los alumnos pueden fallar y poner medios para paliarlo.
Saber hacer participar activamente a sus estudiantes.
Es importante, pues esta actividad obliga al alumno a adoptar una actitud más madura frente a los compañeros y a preparase mejor las clases por miedo a hacer el ridículo.
Mantener un ritmo adecuado.
Para poder acabar el temario en el tiempo previsto.
Saber ganarse a los estudiantes.
Tener buena presencia.
Marcar la separación profesor – alumno.
Saber evaluar objetivamente, estableciendo cual es la frontera del aprobado.
Estos últimos puntos son claramente no necesarios, excluyendo quizás el último, pero son aspectos que no se deben obviar a la hora de elegir este modelo.
 
Esto son las propuestas que se hicieron por los alumnos y se llegó a la conclusión entre los componentes del grupo, de que pertenecía a la figura de un profesor estático, que puede ser un profesor modélico, pero no para siempre, en estos objetivos, falta algo muy importante para poder definir que ha de saber hacer y saber un profesor, y es el reciclaje constante al que debe estar sometido. De esta premisa nace el modelo de profesor dinámico, que ahora seguidamente describiremos.
El profesor modélico que hemos denominado dinámico es el que propone los investigadores, y es una figura que cumple una serie de requisitos, basados en la idea del modelo científico por el que tanto apuestan los didactas y también por la necesidad de transformar el pensamiento espontáneo del profesor. Así, este modelo exige que el profesor cumpla lo siguiente:
 
Ha de conocer profundamente la materia a enseñar.
Ha de conocer y cuestionar el pensamiento docente espontáneo.
Tiene que adquirir conocimientos teóricos sobre la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias.
Al tener ese conocimiento, debe ser capaz de realizar una critica fundamentada de la enseñanza habitual.
Debe saber preparar las actividades correctamente.
Debe saber dirigir la actividad de los alumnos.
Y a de saber evaluar. 
Para todo esto, y como condición final, es necesario que utilice la investigación y la innovación.
 
Todo esto, es lo que ha de saber y saber hacer un profesor de física y química de enseñanza secundaria. Pero hay un par de puntos que por su especial interés y relevancia vamos a tratarlos a parte.
 
Antes hemos nombrado como requisito fundamental, que además coincidía en los dos modelos de profesor, el estático (propuesto por los alumnos) y el dinámico, que era:
 
CONOCER LA MATERIA A ENSEÑAR:
 
Conocer la materia es, sin duda alguna, el requisito fundamental que todo profesor debe conocer, pero: ¿hasta qué punto es cierto que se conoce la materia?. Estudios didácticos han demostrado que conocer profundamente la materia es de importancia decisiva a la hora de enseñar, hasta el punto de que su ausencia constituye, quizás, el obstáculo fundamental para la innovación. Pero uno se puede preguntar, como profesor, si él conoce la materia como es debido. Por ello los didactas determinan como conocimiento de la materia los siguientes requisitos:
 
a.- Se ha de conocer la historia de las ciencias, pues su conocimiento genera un cuerpo de conocimientos aplicable a la docencia haciendo muchas veces la enseñanza mucho mas grata para el profesor y el mismo alumno. Asimismo se ha de conocer cómo se originaron las distintas teorías, de qué problemática salieron y cómo se crearon y evolucionaron.
b.- Conocer la forma en que los científicos abordan los problemas, pues se ha descrito antes que el mejor método para impartir la enseñanza es mediante el método científico.
c.- Se deben conocer las interacciones ciencia – tecnología – sociedad , para inculcar en el alumno los mejores valores posibles sobre el medio ambiente, problemática económica, ... entre otras cosas. Y además esta técnica hace más interesante la clase al alumno que ve que esta dando cosas aplicables y de la vida real y no se cuestiona que para qué se le dan esas cosas tan abstractas que no las va a usar nunca.
c.- Estar al día en lo que se refiere a desarrollo científico, para poder apoyar el método que emplea en clase, el método científico, haciendo ver al alumno que la ciencia no es algo cerrado, de unos genios, sino algo abierto y dinámico.
d.- Saber seleccionar unos contenidos para el temario que, interesando a los alumnos, les proporcionen una visión actual de la ciencia y al mismo tiempo sean asequibles para sus conocimientos.
 
Pese a esto y todo, mucha gente, que se cree que entiende y conoce la materia esta equivocada y se ha demostrado científicamente, que hay una confusión de conceptos generalizada, tanto en alumnos como en profesores, pero que no es adquirida, sino que se ha ido pasando de generación en generación. Así pues, por ejemplo, si tomamos los postulados fundamentales de la teoría atómica, los cuales son ampliamente dados en el bachillerato (ver hoja adjunta) podemos ver que son muy ambiguos y dejan mucha libertad de interpretación al profesor, el cual, si no tiene claras las cosas puede enseñar mal las cosas. De manera, que en este caso, tenemos dos visiones totalmente diferenciadas de los conceptos de sustancia y de elemento, agrupadas en dos paradigmas: el escolástico y el empirista. Para los escolásticos los elementos tienen características metafísicas. Dicen que cualquier sustancia real es una mezcla de elementos y que a cada elemento se le asocia una o dos propiedades que sirven para explicar, en general, la/s de la sustancia real. Por el contrario, los empiristas renuncian al carácter metafísico del concepto de elemento. Las sustancias pueden ser: mezclas, perfectamente sin mezcla (serian entonces simples) y perfectamente mezcladas (compuestas). Y que cada sustancia se define empíricamente por un conjunto de propiedades características.
 
Otro de las cosas que se deben de cumplir es:
 
 
APLICACIÓN DEL MÉTODO CIENTÍFICO COMO MÉTODO ALTERNATIVO AL ESTUDIO DE FISICA Y QUIMICA.
 
Muchas veces, los profesores, pueden plantearse si conocen la materia, o incluso si saben hacer cosas como: preparar correctamente las tareas de aprendizaje, dirigir la actividad de los alumnos, evaluar el proceso de enseñanza/aprendizaje, adquirir conocimientos teóricos sobre la enseñanza y el aprendizaje de ciencias e incluso realizar una crítica fundamentada de la enseñanza habitual. Pero algo que normalmente no se pregunta uno es a cerca del pensamiento docente espontáneo. Es decir, si un grave fallo de un profesor es el no reciclarse de manera que esta totalmente al día y conoce la materia muy profundamente, otro fallo muy grave es no cuestionarse lo que uno ya conoce. Si , pues si el mismo profesor no es capaz de comprender la dificultad que supone lo que se esta enseñando a los alumnos, para ellos, claro esta, difícilmente va a poder hacérselo comprender. Por lo normal, los profesores tienen unas ideas que han sido inculcadas en toda su carrera como estudiantes y que han podido ir sentado con los años, pero los alumnos no han podido hacer eso, de manera que hay que saber ponerse a su nivel. De manera que para ti , profesor, es una cosa de sentido común igual para ellos es algo tremendamente dificultoso. Hay que hacerse, en conclusión un cuestionamiento de las ideas de sentido común sobre la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias.
 
Muchas veces nos podemos cuestionar qué implica este hecho, y claro, depende de las ideas que tenga el profesor, pues cada profesor puede tener distinta preconcepciones de la manera de dar la clase, y si esta aplicando el método científico, depende mucho de la visión que tenga él de la ciencia el que enfoque las clases de una manera o de otra
 
Pero, ¿qué tienen que decir los alumnos a todo esto?: cuando les preguntamos que por qué suspenden más las asignaturas de ciencias la respuesta que nos dan es que son asignaturas mas difíciles. Pero, ¿lo son realmente?, o es otra cosa lo que falla. Esta es la premisa a partir de la cual se plantea el método. Los alumnos e incluso los mismos profesores tienen una serie de ideas preconcebidas de lo que es la ciencia. Son unas concepciones espontáneas sobre la ciencia que las `podemos resumir de la siguiente manera:
 
1.- Visión empirista y ateórica: Se resalta el papel de la observación y de la experimentación, sin tener en cuenta la formación de ninguna teoría o cuerpo coherente de conocimientos.
 
2.- Visión rígida, algorítmica, exacta, infalible. Se resalta el método científico como un conjunto de etapas a seguir mecánicamente, dejando la creatividad, invención y duda de lado.
 
3.- Visión aproblemática y ahistórica o también llamada ergo dogmática. Se transmiten conocimientos ya elaborados, sin tener en cuenta cuales fueron los obstáculos para su construcción y mucho menos, cuales son los límites de esos conocimientos y las perspectivas de futuro que hay en ellos.
 
4.- Visión acumulativa, lineal. Se supone el crecimiento de los conocimientos científicos de una forma lineal, ignorando los obstáculos ni las crisis que la ciencia ha sufrido a lo largo de al historia.
 
5.- Visión exclusivamente analítica. Resalta la necesaria parcialización de los estudios, acotándolos y simplificándolos, ignorando el esfuerzo posterior que supone la unificación de los conocimientos en teorías amplias y de carácter general.
 
6.- Visión ‘velada’, elitista. Se esconde el significado de los conocimientos detrás del aparato matemático. No se hace un esfuerzo por hacer la ciencia accesible, mostrando su carácter de construcción humana, en la que no faltan errores o confusiones como las de los alumnos mismo. Y por otra parte se ve el trabajo científico como un dominio reservado a minorías especialmente dotadas, con discriminaciones de naturaleza social y sexual, pues la ciencia se presenta como una actividad esencialmente masculina.
 
7.- Visión del sentido común. En la que los conocimientos se presentan como obvios, de sentido común, olvidando que la ciencia para su avance parte de del cuestionamiento sistemático de lo obvio.
 
8.- Visión individualista: Aquí los conocimientos científicos aparecen como obra de genios aislados, ignorándose el papel del trabajo colectivo, de los intercambios entre equipos. Se deja creer en particular, que los resultados de un solo científico o equipo pueden verificar o falsar una hipótesis.
 
9.- Visión descontextualizada, socialmente neutra:, en la que se olvidan las complejas relaciones ciencia/tecnología/sociedad y se proporciona una imagen de los científicos como seres ‘por encima del bien y del mal’ , encerrados en torres de marfil y ajenos a las necesarias tomas de decisión.
10.- Visión excesivamente sociologísta de la ciencia, que es la que diluye completamente su especialidad, contemplando la ciencia como el factor absoluto del progreso o rechazo sistemático ( a causa de su capacidad destructiva, efectos contaminantes, etc...).
 
Estas visiones distorsionadas de la ciencia son muy importantes de tener en cuenta, pues si el profesor se refleja en alguna de ellas va a transmitírselo a los alumnos, pues para ellos el profesor es el filtro con el que el alumno ve la ciencia. Y por ello es muy importante cuestionarse si uno está cayendo en el fallo.
Por ello un buen profesor debe entender qué es la actividad científica.
 
Si bien un profesor debe tener en cuenta los factores antes enunciados, debe ser consciente de que los alumnos fracasan masivamente en las asignaturas de ciencias y por tanto que no están adquiriendo los conocimientos que deberían. Debe cuestionarse así cómo puede mejorar la docencia de una de las partes de la asignatura más compleja para los alumnos y que por otra parte más conocimientos les debería de aportar, que es la resolución de problemas. Por ello vamos a estudiarlo en el punto siguiente y le daremos suma importancia en este curso:
 
 
LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS EN FÍSICA Y QUÍMICA
 
Si basamos la resolución de problemas en el método correcto según los didactas, el método científico, debemos enfocar la resolución de problemas como una investigación, esta es la premisa de la que partimos, y para lo cual antes que nada debemos tener muy claro cuales son los pasos de una investigación ( ver hoja 3 y 4 ) . En la hoja tres se presentan los pasos y concordancias aceptados por la literatura y en la 4 los pasos y concordancias propuestas por el grupo de clase del que formaba parte yo.
 
Debemos tener en cuenta antes de empezar a discutir este punto la diferencia fundamental entre problema o situación problemática y ejercicio, pues de esa diferencia nos será muy útil luego. De manera que problema o una situación problemática es aquella en la que tú no conoces la solución y has de desarrollar una estrategia no conocida para resolverlo. De forma contraria resolver un ejercicio es aplicar la metodología que se ha dado en clase para un caso en concreto.
 
Dentro de los problemas podemos diferenciar de tres tipos:
los problemas cerrados, que solo tiene una o dos soluciones.
Abiertos, que tiene muchas soluciones, tantas como desarrollos haga el alumno.
Imposibles, en los que no se puede saber la solución.
Así, si ya tenemos claro la diferencia entre problema y ejercicio, podemos entender una de las principales causas del fracaso del estudiante: el profesor, como ya entiende el problema lo resuelve como un ejercicio, de forma que no enseña la estrategia general al alumno y estos no lo entienden, lo hacen así y ya está, aplicando ese mismo modelo a otros ejemplos que no tienen nada que ver. Por otra parte el alumno adquiere una estrategia específica para cada tipo de ejercicio de los dados en clase, pero si se le presenta una situación variante de las dadas en los ejercicios no sabe resolverlo. En conclusión se puede decir que en alumno entiende el algoritmo de la resolución, pero no la idea.
 
Aspecto actual de la resolución de problemas:
 
El profesor lee el enunciado y acto seguido llena la pizarra de números, entre los que destaca una gran variedad de datos y ni una sola palabra. Esto hace que el alumno no sepa luego, al hacer otro problema, cual es el método que esta empleando, valorar el resultado, si es coherente o no, etc... .
 
Problema ejemplo: Un objeto se mueve a lo largo de su trayectoria según la ecuación e=25+40t-5t2 . ¿Qué distancia habrá recorrido a los cinco segundos?
 
Este problema es un problema típicamente cerrado, el cual da todos los datos e incluso la formula a aplicar. ¿Qué teoría van a aplicar los alumno frente a un problema como este? Ninguna, claro esta, pues la solución es obvia, matemáticamente hablando, pero no es la correcta. El alumno haciendo diariamente problemas de este estilo simplemente lo que hace es perder el tiempo, debe plantearse la situación profundamente, analizarla y plantear vías de resolución. En conclusión hay que enfocarlo como una actividad científica, para lo cual desarrollaremos el siguiente subapartado.
 
Propuesta del método científico:
 
Hay que enfocar la resolución de problemas como una actividad científica, de manera que se familiarice al estudiante con la ciencia, haciéndole la tarea más agradable y provechosa. Por ello hay que dejar de llenar los enunciados de datos y ecuaciones y poner situaciones menos abstractas, para que el alumno pueda plantearse una situación nada particular y en la cual la aplicación de una formula sin el uso del cuerpo teórico no sea nada evidente, de manera que se resuelvan los problemas de forma genérica, sin datos, dejando los resultados indicados, conforme se hace en las investigaciones.
 
Esto puede parecer muy penoso para los estudiantes, y de hecho lo es, pero porque no están acostumbrados a este tipo de problemas, por lo cual hay que darles una serie de orientaciones que les faciliten la resolución de soluciones problemáticas. Hay que enseñarles a que piensen por si mismos y de forma espontánea:
Qué es lo que les piden
Situarse en condiciones en esa situación
Relacionar lo que les están diciendo con la teoría, pero no con la fórmula en concreto sino con los fundamentos
Sopesar las distintas resoluciones y planteamientos
Y plantearse situaciones extremas.
 
Tras esto, podemos dar