El uso de las nuevas tecnologías para la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias

El potencial de aplicación de las TIC para la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias

La integración de las nuevas tecnologías de información y comunicación (NTIC) para apoyar los procesos de enseñanza y aprendizaje de las ciencias tiene, al parecer, un alto potencial de desarrollo. Una de las principales ventajas de su utilización apunta en la dirección de lograr una forma (quizás la única) de recapturar el "mundo real" y reabrirlo al estudiante en el interior del aula, con amplias posibilidades de interacción y manipulación de su parte. No significa esto, como hubieran podido suponer las posiciones empiristas de antaño, que el conocimiento científico surgirá en el nivel perceptual cuando la Naturaleza "entre por la ventana del aula"; se trata, más bien, de emular la actividad científica aprovechando el hecho de que las nuevas tecnologías logran representaciones ejecutables que permiten al alumno modificar condiciones, controlar variables y manipular el fenómeno.

Quienes propugnan por la integración de las NTIC para el aprendizaje de las ciencias afirman que estas tecnologías, desarrolladas y utilizadas adecuadamente, tienen la capacidad de:

• Presentar los materiales a través de múltiples medios y canales.

• Motivar e involucrar a los estudiantes en actividades de aprendizaje significativas.

• Proporcionar representaciones gráficas de conceptos y modelos abstractos.

• Mejorar el pensamiento crítico y otras habilidades y procesos cognitivos superiores.

• Posibilitar el uso de la información adquirida para resolver problemas y para explicar los fenómenos del entorno.

• Permitir el acceso a la investigación científica y el contacto con científicos y base de datos reales.

• Ofrecer a maestros y estudiantes una plataforma a través de la cual pueden comunicarse con compañeros y colegas de lugares distantes, intercambiar trabajo, desarrollar investigaciones y funcionar como si no hubiera fronteras geográficas.

Todos los sistemas escolares reconocen la necesidad de disponer de laboratorios para el estudio de las ciencias empíricas o experimentales. Sin embargo, muy pocas escuelas los tienen y sólo algunos están equipados adecuadamente y no siempre la escuela está dispuesta a enfrentar los riesgos de su uso. La tecnología permite, mediante videos, demostraciones y simulaciones digitales, realizar actividades de laboratorio de una manera realista, pero sin los riesgos y los costos asociados a los experimentos de laboratorio.

Las simulaciones en los laboratorios de ciencia pueden usar datos reales; el software conocido como datalogging1 permite el uso de sensores y sondas que se conectan a la computadora y a la sustancia o fenómeno que se desea medir. En lugar de alimentar manualmente la computadora con información, el sensor toma directamente la medida reduciendo el margen de error y reproduciendo una situación muy próxima a la del experimento real.

La simulación por computadora es particularmente útil para el aprendizaje de las ciencias en las siguientes situaciones:

• Experimentos que son muy riesgosos, caros o que consumen mucho tiempo.

• Experimentos delicados que requieren precisión para que el estudiante pueda apreciar patrones o tendencias.

• Experimentos que requieren condiciones ideales, como la ausencia de fricción o resistencia despreciable.

• Experimentos en donde deben considerarse aspectos éticos, como los experimentos con animales vivos.

La simulación no puede sustituir completamente las actividades reales de experimentación, pero pueden ayudar al estudiante a preparar experimentos de laboratorio, de la misma manera que los vuelos de simulación preparan al piloto antes de conducir vuelos reales.

Una de las mayores riquezas de las tecnologías usadas para la enseñanza de las ciencias reside en el hecho de que actúan como catalizadores del cambio. Las tecnologías constituyen un medio excelente para cuestionar ciertas prácticas pedagógicas que suceden en el aula. Empleadas únicamente como herramientas que se agregan a una práctica de enseñanza tradicional -centrada en la transmisión de conocimientos- muestran muy débilmente sus potencialidades y pueden, incluso, agudizar ciertas prácticas indeseables en el salón de clase, como el excesivo protagonismo del maestro. Sin embargo, usadas con modelos pedagógicos no tradicionales, pueden incrementar notablemente la participación y la interacción de los alumnos, logrando su integración e involucramiento en situaciones de aprendizaje.

La computadora hoy en día, con sus características de multimedia y la posibilidad de conectarse a redes a distancia, ricas en información de todo tipo, no es sólo un mecanismo para manejo de información; es, sobretodo, un mecanismo para comunicar e intercambiar. La enorme accesibilidad a información diversificada favorece la apertura de los campos disciplinarios. Los recursos de las NTIC ponen el acento en la necesidad de establecer vínculos entre las disciplinas escolares, los diversos aprendizajes escolares y la realidad extraescolar. Sin embargo, para que la información que circula en las computadoras, a través de las redes, pueda enriquecerse y transformarse en saber, se debe acompañar de un cambio en el papel del maestro: de ser proveedor de saber en el aula, a ser mediador y facilitador del aprendizaje dentro de un contexto interdisciplinario.

Muchos de los desarrollos recientes que integran las NTIC a la enseñanza de las ciencias están basados en modelos de aprendizaje colaborativo, que hacen uso intensivo del potencial comunicativo e interactivo de las nuevas tecnologías, aprovechando, al mismo tiempo, el acceso a fuentes universales de información y conocimiento científico.

Esta potencialidad de usos, sin embargo, requiere de una revisión a fondo de los marcos teóricos y empíricos que los fundamentan. En lo que sigue, trataremos de dar una visión panorámica de las tendencias que predominan en la investigación y el desarrollo educativos, y presentaremos un caso estudiado.

http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1607-40412002000100006