Modelos y representaciones - nosyevolucion.files.wordpress.com · Los modelos como herramientas...

Profesor David Santibáñez Gómez – Profesor de Biología y Cs. Naturales PUC – Mg en Pedagogía UAH [email protected] – www.carampangue.cl/biocarampangue

Diplomado Metodologías innovadoras para eldesarrollo de competencias de pensamientocientífico en Biología y Ciencias Naturales

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Módulo 2: Estrategias didácticas en la enseñanza de la Biología

Modelos y representaciones





Modelos

¿Qué es un modelo?





ModelosSon medios de representación.

Medios de representación de otra cosa, por ejemplo, de un sistema, de un objeto físico o de una situación ideal.

La representación en los modelos se caracterizan por la idealización y la abstracción

A menudo, los modelos representan sistemas:

• ignorando restricciones, problemas o excepciones

• identificando sólo algunas y no todas sus características





Modelos

• Representan mediante una imagen física idealizada del objeto

• Ej. Modelo de la doble héliceIcónicos

• Representan mediante una analogía basada en una relación de similitud entre el modelo y algún aspecto del objeto

• Ej. Modelo de bolas de billar como partículas de un gas

Analógicos

• Representan mediante lenguaje matemático

• Ej. Modelo oscilador armónico del sistema masa-resorteMatemáticos





ModelosLas teorías están construidas en base a modelos, principios y otros tipo de declaraciones

Los científicos crean y utilizan modelos para representar slgunos aspectos particulares del mundo, para propósitos específicos





ModelosEl conocimiento científico es subjetivo





ModelosLos modelos son objetos abstractos construidos en conformidad con principios generales apropiados y condiciones específicas

Lo que es especial en estos modelos es que fueron específicamente diseñados, de forma tal que puedan ser identificados con características del mundo real

Justamente esa esta propiedad lo que hace posible usar los modelos para representar aspectos particulares del mundo

Los modelos son la principal, pero no la única, herramienta para representar en ciencia





ModelosLos científicos utilizan modelos para aprovechar posibles similitudes entre el modelo y un aspecto del objeto_parte_del_mundo que está siendo representado.

El modelo NO representa un aspecto particular del mundo como verdaderamente es. Existen algunas similitudes entre el modelo y una parte del mundo que está siendo representado.

Ejemplo:

El modelo de la doble hélice del ADN no representa a la mólécula del ADN tal como es. Existen algunas similitudes entre el modelo de ADN y la molécula real, y tales similitudes son las que los científicos aprovechan.





ModelosLo relevante no es el modelo en si mismo, sino el uso que le dan los científicos, al querer representar algo con ese modelo.

Ellos escogen alguna característica específica del modelo que han asumido como similar en algún sentido específico, a las características del sistema real o del objeto.

La posibilidad de especificar tal similitud es lo que hace posible utilizar un modelo para representar el sistema real.

Ejemplo:

El modelo de la doble hélice del ADN se caracteriza por una estructura helicoidal y por distancias particulares entre sus subunidades, las que son similares a las indicadas por el estudio de la cristalografía de rayos X del ADN.





La imagen cristalográfica obtenida por rayos X aporta evidencia para un modelo de la molécula de ADN





Esta estructura representa el modelo que Watson y Crick infirieron en base a diversos datos y evidencias





Modelos

Observación e inferencia son dos cosas diferentes

El conocimiento científico involucra imaginación y creatividad





ModelosLos aspectos representacionales de los objetos o sistemas reales no requieren de la existencia de una “medida general de similitud”.

Basta con especificar una medida razonable para una similitud asumida en particular.

Todo depende de los propósitos.

La medida de cualquier similitud dada, por tanto de pende del contexto y no simplemente del modelo y los aspectos correspondientes del mundo real que está siendo representado.





ModelosPor esto mismo, no es posible fijar un punto que determine “modelos correctos o modelos falsos”

Un modelo simplemente se ajusta a un sistema, así que no tiene sentido decir que un modelo es verdadero respecto a un sistema particular.

Tampoco se espera que este ajuste modelo-objeto llegue a ser perfecto. En consecuencia tiene más sentido hablar de la similitudentre el modelo y el sistema.

Ejemplo:

¿Es correcto el modelo del ADN? El modelo de ADN muestra similitudes con la molécula de ADN, pero no es un retrato de cómo es la molécula en realidad.





Representación

¿Es exacta la representación por medio de modelos?





RepresentaciónLa representación a través de modelos es tanto inexacta como imprecisa.

Si digo, Sebastián mide 1,7 metros, el dato es preciso, pero si no mide exactamente 1,7 m, entonces no es del todo exacto.

Si digo que Sebastián mide casi 1,7 metros, el dato es impreciso, pero dentro de los límites de esta imprecisión, no hay inexactitud.





RepresentaciónLos modelos como herramientas representacionales poseen las siguientes características:

• Exhiben similitudes con aspectos de los sistemas reales.

• No representan sistemas completos, ni tampoco son “verdaderos”

• No son complementamente precisos, ni completamente exactos.

• Son usados por los científicos para un propósito particular en un contexto específico.





Representación

¿Qué objetos utilizados en la vida diaria poseen todas estas características?





Representación

LOS MAPAS!!





RepresentaciónLos mapas, como herramientas representacionales poseen las

siguientes características:

• Son parciales, dado que muestran sólo algunas características de un territorio representado.

• Son espacialmente similares, pero no idénticos al territorio representado

• Poseen precisión limitada.

• Se asocian a ámbitos de interés





RepresentaciónLos mapas, como herramientas representacionales poseen las

siguientes características:

• Muestran similitudes con aspectos del mundo real (las distancias en el mapa son equivalentes a las distancias verdaderas)

• No representan la Tierra, ni son una imagen perfecta (los mapas son más chicos y no incluyen todos los detalles)

• Ni precisos, ni completamente exactos (2D versus 3D)

• Se usan para fines específicos en contextos particulares (los mapas de navegación son distintos de los mapas geológicos)





Representación

Proyección de Mercator, 1569 (Groenlandia y Europa enormes)





Representación

Proyección de Peters, 1973 (masas de tierra relativas representadas con precisión)





Representación

Proyección de Robinson, 1988 (Búsqueda de consensos)





Representación

Proyección de Hobo-Dyer (Equiparidad norte – sur, en proyección cilíndrica)





Representación

A pesar de las limitaciones, la representación mediante mapas ya no es tan difícil de hacer desde que podemos observar y “mapear” un área al mismo tiempo





Representación

No es el caso de las moléculas





Modelos didácticos

¿Qué implicancias posee el uso de modelos para enseñar biología?





Modelos didácticos• El modelo del objeto no permite acceder al objeto

si no es a través del modelo• No se puede separar el objeto de estudio del

modelo usado para conocer el objeto• El objeto corre el riesgo de limitarse al modelo

UCE 2009 – Fundamentos para el ajuste curricular en CCNN





Modelos didácticos

• En ciencias, se usan modelos para comprender objetos

• En didáctica de las ciencias, se usan modelos para comprender los modelos sobre los objetos

Una discriminación necesaria:





Modelos didácticos





Modelos didácticos

Test SUMS aplicado a 228 estudiantes, de entre 13 y 15 años





Modelos didácticos

Modelo como representacion

es múltiples

60%





Modelos didácticosModelo como réplica de la realidad

43%





Modelos didácticos Modelo como instrumento explicativo

70%





Modelos didácticosModelos cambiantes

71%





Modelos didácticos

¿Y en Chile?





Modelos didácticos

Materia es lo inerte.Lo vivo no está hecho de materia.Las transformaciones de la materia muchas veces no son evidentes.

La fuerza no se refiere tan solo a la ejercida por el ser humano. Hay muchos tipos de fuerza y no todas generan movimiento. La fuerza se puede ejercer sobre objetos que no están “hechos” para ser movidos.





Modelos didácticos

¿Habrá que ir al Tatio para conocer una sustancia “realmente” gaseosa?





Modelos didácticos¿Y los animales con que efectivamente los niños se relacionan?

Paloma (herbívora estricta)Zorzal (omnívoro)Mosca (omnívora)Caracol (herbívoro estricto)Grillo (detritívoro)Ratón (herbívoro estacional)Lagartija (depende de la especie)Gallina (omnívora)Matapiojo (carnívoro estricto)

¿Son ejemplos o modelos?Para el profesor son ejemplos.Para los estudiantes constituyen representaciones del concepto, de modo que: carnívoro león (o animales como leones)





Modelos didácticos

Ciencias Naturales 1°

¿Cuántas veces esta planta pasa por este ciclo?





Modelos didácticos

¿En qué parte del cuerpo está el tacto?





Modelos didácticos

Un error conceptual frecuente en 1° medio es que sobre los objetos detenidos no están ejerciéndose fuerzas de ningún tipo

Ciencias Naturales 2°





Modelos didácticos“Los objetos con MRU suelen ser aquellos que poseen motor o se mueven de manera autónoma”





Modelos didácticos

Uso del lenguaje: “¿Qué representa?”, en vez de “¿Qué es?”





Modelos didácticosDiseñar modelos didácticos (gráficos o de cualquier otro tipo) supone conocer a priori lo que el estudiante sabe sobre lo que se desea representar.

De lo contrario, el modelo puede ser funcional a la reproducción del error conceptual.

¿Cómo diseñamos actividades que incluyan modelos didácticos que generen insatisfacción y una nueva propuesta conceptual mejor que la anterior?





Taller de Modelos1. Participar del análisis de modelos didácticos de distintos

tipos:1. Imágenes fijas2. Videos y animaciones3. Modelos elaborados con material concreto

2. Analizar un modelo didáctico definido para la enseñanza de un contenido biológico:a) ¿En qué medida el modelo funciona?b) ¿ En qué medida no?c) ¿Qué otro modelo podría usarse para complementar

o corregir?





https://vimeo.com/22608583

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