Elaboración de Unidades Didácticas en Ciencias 

El diseño de Unidades Didácticas (Neus Sanmartí, 2000). 

Diseñar una unidad didáctica para llevarla a la práctica es decidir qué se va a enseñar y cómo y es una actividad muy importante que llevan a cabo los profesores, ya que a través de ella se concretan sus ideas y sus intenciones educativas.  

En muchos países la mayoría de los profesores no lleva a cabo esta actividad, bien porque las orientaciones curriculares oficiales fijan programas de enseñanza muy detallados o por seguir estrictamente los libros de texto, dejando muy poca autonomía al profesor que se limita a aplicar las decisiones que han tomado otros.  

Las nuevas visiones sobre el aprendizaje y sobre la enseñanza cuestionan el anterior punto de vista, ya que la función del profesorado es promover que los alumnos construyan su conocimiento y, consecuentemente, se necesita un buen diseño didáctico, que responda bien a las necesidades diversas de los estudiantes.  

Los elementos que debe tener una unidad didáctica son:  

1. Objetivos: Logros que el alumno debe alcanzar como resultado de las actividades de enseñanza-aprendizaje planificadas para tal fin. 2. Contenidos: Conjunto de conocimientos, habilidades, destrezas y actitudes que contribuyen al logro de los objetivos y a la adquisición de competencias. 3. Competencias: Capacidades para aplicar de forma integrada los contenidos, con el fin de lograr la realización adecuada de actividades y la resolución eficaz de problemas reales. 4. Metodología didáctica: Conjunto de estrategias, procedimientos y acciones, organizadas y planificadas por el profesor, de manera consciente y reflexiva, con el fin de hacer posible el aprendizaje de los alumnos y el logro de los objetivos planteados (comprende las actividades o tareas a realizar y los recursos necesarios para ellas). 5. Estándares o Resultados de aprendizaje: Son especificaciones de los criterios de evaluación que permiten definir los resultados de aprendizaje, concretando lo que el alumno debe comprender y saber hacer. Deben ser observables, medibles y evaluables y permitir graduar el logro alcanzado. 6. Criterios de evaluación: Son el referente específico para evaluar el aprendizaje del alumno. Se evalúa el grado de adquisición de competencias y el logro de los objetivos. Describen lo que se quiere valorar y que el alumno debe lograr, de acuerdo con las competencias y los objetivos. 7. Actividades.  8. Recursos.  

¿Qué pasos debo seguir para elaborar unidades didácticas de ciencias? Recomendaciones de Sánchez y Valcárcel, 1993.  Análisis científico:  o Proceso de estructuración de los contenidos y actualización científica o Estrategias de aprendizaje que integren contenidos científicos, habilidades de investigación y actitudes.  

 Análisis didáctico: averiguar las ideas alternativas de los alumnos, analizar las exigencias cognitivas de los contenidos y delimitar las implicaciones para la enseñanza.  Selección de los objetivos: reflexión sobre los aprendizajes que se desea favorecer en los alumnos, considerando el análisis científico y didáctico.  Selección de estrategias didácticas: diseño de una secuencia de enseñanza, diseño de actividades y elaboración de materiales de aprendizaje.  Selección de estrategias de evaluación, no con carácter restrictivo de valoración al final del proceso sino formativo para favorecer el aprendizaje.  

Finalidades del aprendizaje científico (modificado por Neus Sanmartí, 2000). No aprender de memoria, pero tener en cuenta para lo demás.  Adquirir conocimientos sobre teorías y hechos científicos.  Despertar la conciencia respecto a la necesidad de conservar el medio natural y la salud.  Adquirir conocimientos sobre aplicaciones de la ciencia en la vida cotidiana.  Preparar a los estudiantes para poder seguir sin dificultades los estudios posteriores.  Aprender a disfrutar haciendo ciencia.  Desarrollar actitudes científicas como la curiosidad, el espíritu crítico, la honestidad, la perseverancia,…  Aprender técnicas de trabajo experimental como medir, filtrar, utilizar la lupa y otros instrumentos, hacer montajes para la experimentación, etc.  Aprender a trabajar en equipo, a organizar el trabajo, o buscar información y, en general, aprender a aprender.   Desarrollar el pensamiento lógico y racional (e¡. Clasificar, comparar, inferir, deducir,…,)  Aprender a utilizar los diferentes lenguajes utilizados en la expresión de las ideas científicas. 

Criterios para la definición de objetivos (Neus Sanmartí, 2000). 

Generalmente no es la primera decisión que los profesores concretan, aunque la mayoría de diseños de UD se inician explicitando sus objetivos. 

Los estudios sobre las concepciones alternativas del alumnado llevaron a considerar que los objetivos incluidos en el diseño de UD para la enseñanza de las ciencias deberían tener en cuenta las dificultades y obstáculos que se pretende ayudar a superar. 

Existen unas ideas-matriz asociadas a las finalidades de la enseñanza científica, relacionadas con lo que se considera importante enseñar, con el mejor modo de aprender de los alumnos y como es mejor enseñar, que están presentes implícitamente en todo diseño didáctico. 

Dichas ideas permiten definir los objetivos o finalidades de un determinado proceso de enseñanza. 

Notas sobre competencias.  

Las competencias (antes se hablaba de capacidades) tienen un carácter integrador, no son conocimientos, habilidades o actitudes, sino que lo integran todo. 

Las competencias deben poder aplicarse en diferentes contextos (carácter aplicado y contextualizado). Los contextos son situaciones de la vida (personal, familiar, escolar, social, etc.) que implican la aplicación de la Ciencia y Tecnología.  

El desarrollo de la competencia requiere realizar operaciones mentales, sostenidas por esquemas de pensamiento, que permiten elegir y realizar una acción relativamente adaptada a la situación (carácter teórico-práctico).  

Diseño de una Unidad Didáctica competencial. ¿Por dónde empezar? (Digna Couso, 2013). 

El diseño de cualquier situación de enseñanza y aprendizaje requiere considerar tres aspectos interrelacionados: qué, para qué y cómo enseñar y aprender. 

 En el marco educativo competencial se enseña y aprende para la adquisición de competencia, entendiendo la competencia personal, social y/o profesional como la capacidad de resolver problemas reales.  

Resulta útil abordar estas dimensiones a través de las siguientes preguntas: ¿Qué queremos que los alumnos aprendan, teniendo en cuenta para qué queremos que lo aprendan? ¿Qué les haremos pensar, comunicar, hacer y sentir/ser para que lo aprendan?  

Enseñanza en contextos (no entra, es para especificar más). 

Una metodología basada en contextos consiste en aplicar la ciencia a una situación del mundo real que se usa como estructura central para la enseñanza. Los conceptos científicos se enseñan a medida que son necesarios para entender mejor la situación planteada. 

 Bulte et al. (2006) aconsejan seguir el llamado “need-to-know principle” que consiste en que el contexto ha de generar en el alumnado la necesidad de saber más para entender la situación que los motiva. Generar un conflicto cognitivo en el alumno que le lleve a reconocer que con sus conocimientos actuales no es capaz de abordar la problemática del contexto planteado y, por lo tanto, necesita saber más ciencia.  

Consideraciones para la selección del contenido: pocas pero grandes ideas. (Digna Couso, 2013). 

El contenido a enseñar debe poder relacionarse con un contexto de relevancia para el alumnado y con una actuación en el mundo que desarrolle la competencia científica y las competencias básicas del alumnado. Esto implica incorporar los criterios de utilidad y responsabilidad social a la selección de los contenidos.  

El contenido debe ser central o clave para el pensamiento científico de los alumnos (enseñar los conceptos imprescindibles para elaborar explicaciones básicas sobre el mundo natural).  La perspectiva competencial requiere más tiempo y esfuerzo, lo cual obliga a reducir la cantidad y aumentar la profundidad (la calidad) con la que se trabajan los contenidos; en este marco el contenido hay que saber usarlo para actuar. 

Las ideas clave son complejas costaron siglos de arduo trabajo a la humanidad y por eso una enseñanza orientada a su construcción debe plantearse como “una apropiación de herramientas intelectuales que se van representando en el aula con el nivel de formalidad necesario para cada problema y cada momento del aprendizaje” (Adúriz-Bravo e Izquierdo, 2009).  

Conviene plantearse su enseñanza de forma progresiva, es decir, como un camino que permite ir construyendo el conocimiento a través de aproximaciones sucesivas (progresión en su aprendizaje).  

No se trata de repartir los contenidos en el trayecto curricular del alumno, sino de ir añadiendo profundidad y complejidad en cada oportunidad.  

Una redacción de los contenidos de forma competencial incluye los aspectos procedimentales y actitudinales sin la tradicional distinción entre ellos.  

Estrategias de diseño (Digna Couso, 2013). 

El problema que se plantea toda UD es la planificación o diseño de las situaciones de aprendizaje, que plasmaremos en una secuencia de actividades.  

Hay que diseñar esta secuencia como un «camino» que facilite la construcción, en aproximaciones sucesivas, de una adecuada idea/modelo científico, teniendo en cuenta tres aspectos clave: 

– ¿De dónde parten los alumnos? – ¿Qué hitos del camino debemos alcanzar? – ¿Dónde queremos llegar y cómo sabremos que hemos llegado? 

Enseñanza de las ciencias en contexto y problemas que conlleva su aplicación en el aula (Iván Marchán-Carvajal y Neus Sanmartí, 2015). 

La visión competencial del aprendizaje de las ciencias implica ser capaz de utilizar el conocimiento científico en situaciones de la vida cotidiana (también denominadas contextos). 

Las propuestas didácticas que existen para enseñar ciencias a partir de situaciones contextualizadas tienen sus puntos fuertes y débiles porque no es provechoso cualquier modo de trabajar en contexto. 

Ante esta situación, se aborda el problema en base a: ¿Cuáles son los principales fundamentos y problemáticas de las metodologías de enseñanza de las ciencias «en contexto»? ¿Qué características deberían tener las UD contextualizadas para promover un aprendizaje científico significativo y, al mismo tiempo, relevante socialmente?  

– Relación entre el objetivo de la UD y la actividad de su aplicación: en nuestra propuesta diseñamos los objetivos de aprendizaje (OA) directamente asociados a las actividades de aprendizaje, de forma que nos proponemos un OA por actividad. Este hecho garantiza que el objetivo se va a cumplir, ya que hay una actividad diseñada solo para cumplir ese objetivo. La estrecha relación que existe entre el objetivo final de la UD (competencia global que se debe adquirir) y la actividad de su aplicación asegura que se pone a los alumnos en la situación de aprender y demostrar que han aprendido aquello que explícitamente queremos que aprendan. – Objetivos y actividades como progresión de aprendizaje: Secuenciar los objetivos de aprendizaje (y por tanto las actividades didácticas) como progresión de aprendizaje implica diseñar de acuerdo con un camino concreto o trayectoria que creemos que ayudará a los alumnos a aprender. Para ello, además del punto de partida y de llegada necesitamos identificar estadios o pasos en el aprendizaje que se apoyan en lo aprendido y facilitan el siguiente paso. 

Aclaraciones sobre la propuesta UD competencial (D. Couso, 2013). 

Se presta atención al aprendizaje de las ideas o modelos clave pero también al aprendizaje de aspectos del contexto o de características de la actuación, de modo que la actuación y el 

contexto se usan para aprender las ideas centrales de ciencias (se seleccionan situaciones en las que las ideas científicas objeto de aprendizaje tienen un papel destacado y son imprescindibles para actuar en ese contexto).  

Lo anterior no significa poner la actuación y el contexto al servicio del contenido (obligaría a contextualizar y actuar de forma artificial y poco significativa). 

Lo que se propone es una relación a tres bandas entre actuación, contexto y contenido como puede verse en el siguiente ejemplo. 

Algunos errores frecuentes (en objetivos y actividades) 

Los problemas más comunes respecto a los objetivos de aprendizaje son los siguientes:  

– Son demasiados y no permiten un aprendizaje significativo de lo importante (se plantea una lista de objetivos sin priorizar)  – No se relacionan con las actividades (no hay ninguna actividad que trabaje explícitamente lo que se quiere conseguir)  – Al estar redactados como una lista sin orden establecido, no orientan la secuenciación de actividades. 

Con frecuencia, el profesorado novel piensa en la enseñanza en el aula en cuanto actividad, entusiasmándose con actividades que le parecen novedosas que va integrando en su UD, una detrás de otra, sin pensar bien el orden ni las conexiones entre ellas para trazar un camino que lleve a la idea científica o modelo que se quiere que se aprenda.  

Esta visión refleja una visión común de la UD como suma de actividades, en lugar de UD como propuesta de progresión de aprendizaje.  

Problemas de la enseñanza de las ciencias en contexto.  

En los diferentes proyectos que han surgido pocas veces han logrado resolver bien la relación entre contexto y aprendizaje de conocimientos científicos debido a que en muchos casos lo que se aprende no es necesario para la comprensión de la situación contextualizada, provocando que los contenidos se enseñen de una manera similar a un currículo tradicional. 

Para superar esta dificultad se ha propuesto: realizar una práctica que tenga como propósito resolver un problema específico relacionado con la ciencia y la tecnología, que requiera aplicar un procedimiento que implique aprender el conocimiento y las habilidades y actitudes necesarias para resolverlo.  

Es lo que se ha denominado “prácticas auténticas” pero muchas propuestas didácticas de prácticas auténticas presuponen que los estudiantes ya tienen un conocimiento inicial de los contenidos científicos a utilizar y no abordan el problema de su construcción a partir de situaciones contextualizadas, relegando el contexto para la fase final de aplicación de ideas.  

Recomendaciones para el diseño de UD contextualizadas 

Conviene distinguir tres estrategias clave: contextualizar, descontextualizar y recontextualizar.   Contextualizar: presentar al alumnado situaciones de la vida cotidiana que tengan sentido para ellos y que les posibiliten reconocer la utilidad del nuevo aprendizaje y expresar sus ideas y explicaciones iniciales.  

 Descontextualizar: se refiere a centrar la mirada en alguno de los aspectos científicos del contexto que ayuden a explicar fenómenos que suceden en su entorno y abstraer las ideas clave, sus interrelaciones, las pruebas que las validan y los modos de representarlas y hablar sobre ellas.   Recontextualizar: se refiere al uso de los modelos teóricos previamente aprendidos en nuevos contextos (es decir, transferirlos), a fin de que los alumnos establezcan más relaciones y, al mismo tiempo, aprendan a aplicarlos en distintas situaciones e, incluso, a relacionarlos con otros modelos de la misma disciplina o de otras. 

Recomendaciones con relación a la selección de los contextos. 

La selección del contexto principal tendría que tener en cuenta la relevancia de la situación para los alumnos; puede ser una temática real o como mínimo verosímil. Puede haber contextos más relevantes para determinados grupos (género, entorno sociocultural, problemas divulgados por los medios de comunicación; en general son idóneos los relacionados con temas de salud, medioambiente o los últimos avances científicos y tecnológicos.  

Es importante que la situación contextualizada represente una oportunidad para construir ideas clave de la ciencia y sus interrelaciones, de forma que esas ideas sean útiles no solo para interpretar la situación del contexto seleccionado, sino también otros muchos; es decir, aprenderlos de manera que posibiliten su transferencia.  

Resumen. Síntesis de las principales para diseño de UD en el marco competencial. 

En el diseño de UD en el marco competencial (se enseña y aprende para la adquisición de competencia).  

Ya que los alumnos tienen que saber usar el conocimiento para actuar es favorable que puedan relacionarlo con un contexto de relevancia para ellos.  

El contenido ha de ser el central o clave para el pensamiento científico de los alumnos. Estas ideas clave son complejas y por eso es necesario plantearse su aprendizaje como una progresión, añadiendo profundidad y complejidad en cada oportunidad.  

Los objetivos de aprendizaje (OA) se diseñan directamente asociados a las actividades de aprendizaje (un OA por actividad).  

Son muy importantes los criterios de selección y secuenciación de actividades ya que se enseña y se aprende a través de ellas.  

En las propuestas didácticas para enseñar ciencias a partir de situaciones contextualizadas el trabajo en contexto es una estrategia didáctica que motiva al alumnado y promueve actitudes positivas hacia las ciencias.  

Se ha comprobado que es difícil resolver bien la relación entre contexto y aprendizaje de conocimientos científicos y para superarlo se recomienda realizar una práctica que tenga como propósito resolver un problema específico relacionado con la ciencia y la tecnología “prácticas auténticas”. 

Se distinguen estas tres estrategias clave: contextualizar, descontextualizar y recontextualizar. En la selección del contexto principal conviene tener en cuenta la relevancia de la situación para los alumnos.