MAESTRA DE LA ENSEANZA DE LAS CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES

PROPUESTA METODOLGICA DE ENSEANZA Y APRENDIZAJE PARA DESARROLLAR LA COMPETENCIA DE INDAGACIN EN PTICA GEOMTRICA CON APLICACIN PEDAGGICA DE TIC EN LA INSTITUCIN EDUCATIVA GILBERTO LZATE AVENDAO

OSCAR TOBN JIMNEZ

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

SEDE MEDELLN

2014

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MAESTRA DE LA ENSEANZA DE LAS CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES

PROPUESTA METODOLGICA DE ENSEANZA Y APRENDIZAJE PARA DESARROLLAR LA COMPETENCIA DE INDAGACIN EN PTICA GEOMTRICA CON APLICACIN PEDAGGICA DE TIC EN LA INSTITUCIN EDUCATIVA GILBERTO LZATE AVENDAO

OSCAR TOBN JIMNEZ

Trabajo de grado para optar al ttulo de Magster en Educacin

Director

MG. Henry Lpez Saldarriaga

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

SEDE MEDELLN

2014

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NOTA DE ACEPTACIN

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Firma

Nombre

Presidente del jurado

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Firma

Nombre

Presidente del jurado

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Firma

Nombre

Presidente del jurado

Medelln, Febrero 14 de 2014

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Dedicatoria

A mi hijo Sebastinquien desde el momento

Que ha mi vida llego,ha inspirado cada paso

Que doy. Siemprelejos o cercasiempre.

Y por supuesto a mi negra Lucy quien ocupa un lugar muy especial en mi corazn.

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Agradecimientos

Al seor HENRY LOPEZ SALDARRIAGA, Magister en Educacin. Quien siempre se mostr dispuesto a orientarme en el proceso de este trabajo, ensendome el camino a seguir para lograr los objetivos que permitieron llegar a la meta propuesta, y sin el cual no hubiera sido posible la culminacin de este.

La seora NATALIA ANDREA OCAMPO RUEDA Magister en Educacin. Quien me colaboro en el proceso, proporcionndome herramientas importantes para su ejecucin final.

Al seor EDUARDO ADRIAN PULGARIN UTSMAN, SOCIOLOGO. Por su apoyo y orientacin en este proceso, mostrndome el cmo perfeccionarlo cada vez ms.

A mis Docentes y compaeros de Maestra especialmente a CARLOS FABIAN GARCA NIETO, Y JOSE NICOLS PITALUA POLO. Los cuales siempre se mostraron dispuestos y estuvieron apoyndome en el desarrollo del curso en general.

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CONTENIDO

RESUMEN 10

ABSTRACT 11

INTRODUCCIN 12

1. Captulo Uno: Formulacin de la Propuesta 14

1.1 Descripcin de la situacin y delimitacin del problema 14

1.2 Contexto Institucional 17

1.3 Justificacin 19

1.4 Pregunta de Investigacin 24

1.5 Objetivos 25

1.5.1 Objetivo General. 25

1.5.2 Objetivos Especficos. 25

2.1 Estado de la Cuestin 26

2.1.1 Antecedentes en el mbito Internacional. 27

2.1.2 Antecedentes en el mbito Nacional. 30

2.1.3 Antecedentes en el mbito Local. 33

2.2 Marco conceptual: Fundamentacin Conceptual del rea de Ciencias

Naturales 35

2.2.1 Significado de Ciencia y Ciencias Naturales. 35

2.2.2 Contexto de la Poltica Educativa en Ciencias Naturales. 38

2.2.3 Propsitos de la Educacin En Ciencias Naturales. 40

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2.2.3 La Concepcin de Competencia. 46

2.2.4 Competencias Bsicas Generales en Ciencias Naturales. 51

2.2.5 Competencias Especficas en Ciencias Naturales. 53

2.2.6. La competencia de Indagar. 58

2.2.7 Definicin y breve historia de la Fsica. 63

2.2.8 Estructura y Componentes en el rea de Fsica. 68

2.2.8.1 ptica Geomtrica. 72

2.2.8.2 Estndares y Competencias de los Fenmenos pticos segn El

MEN. 74

Estndares y Competencias de los Fenmenos pticos segn El MEN. 75

3. Captulo Tres: Diseo Metodolgico 76

3.1 Modelo pedaggico y mtodo 77

3.2 Muestra 81

4. Captulo Cuatro: Propuesta de Implementacin 83

4.1 Fase 1: Etapa de capacitacin del docente 88

4.2 Fase 2. Diseo y estructura sobre los temas de ptica geomtrica 89

4.3 Fase 3. Creacin de un ambiente de aprendizaje con integracin de las TIC

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CONCLUSIONES 95

REFERENCIAS 98

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LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Uso comprensivo del conocimiento cientfico: Identificar 54

Tabla 2. Explicacin de fenmenos: Explicar 55

Tabla 3. Indagacin: indagar 56

Tabla 4. Proceso de Indagacin en Ciencias 59

Tabla 5. Niveles de la competencia Indagar 61

Tabla 6. Componentes para la Evaluacin de la Fsica 69

Tabla 7. Conceptos y principios bsicos del componente de los eventos

ondulatorios 71

Tabla 8. Estndares y Competencias de los Fenmenos pticos segn El MEN 75

Tabla 9. Acciones del curso virtual sobre ptica geomtrica 91

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Posicin de una imagen con respecto a un objeto 74

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RESUMEN

Las invenciones, avances e investigaciones a nivel global generan expectativas y exigencias al mundo contemporneo, permeando todos los campos del saber e influyendo en las dinmicas econmicas, sociales y polticas, estableciendo nuevos paradigmas que a su vez implican cambios estructurales en la sociedad.Comment by Paula Martinez Cano: Retomar las normas APA 6 Versin. Sangra e interlineado. Adicionalmente la justificacin que ya se hace solo hacia la izquierda.Comment by Paula Martinez Cano: En, no al

En la era de la sociedad de la informacin, se plantea nuevos retos educativos que exigen y priorizan cambios e innovaciones en los procesos y en las metodologas de enseanza y aprendizaje, mxime las aceleradas transformaciones tecnolgicas que ofrecen enormes posibilidades de aplicacin en el mbito educativo.Comment by Paula Martinez Cano: plural

En este sentido, la utilizacin y aplicacin de las tecnologas de la informacin y comunicacin - TIC - articuladas a la educacin, permiten mejorar los procesos cognitivos en los estudiantes, de manera que se fomenten y fortalezcan muy significativamente las competencias, entendidas stas como capacidad de accin, que le imprime al sujeto mayores probabilidades - a manera de herramientas - de implementar sus conocimientos en su proceso de aprendizaje.Comment by Paula Martinez Cano: estos tres prrafos no dan cuenta de un resumen de la tesis sino una manera de justificarla.

La presente investigacin se enmarca en la Maestra en la Enseanza de las Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad Nacional de Colombia y presenta la propuesta, con el fin de contribuir a la consecucin de lo anterior, de la implementacin de las TIC como estrategia metodolgica de enseanza y aprendizaje de la ptica geomtrica en el aula de clase.Comment by Paula Martinez Cano: Redunda. Se enmarca dentroComment by Paula Martinez Cano: Cul propuesta. No la ha mencionado.Comment by Paula Martinez Cano: Qu es lo anterior? Ojo con la redaccin y la ambigedad. No est claro todava de qu se trata todo esto.

PALABRAS CLAVE: IMPLEMENTACIN DE LAS TIC, PTICA, FSICA, INDAGACIN, COMPETENCIAS.Comment by Paula Martinez Cano: En el ttulo de la tesis no est esta palabra y sin embargo es clave de la tesis? Las palabras claves son los objetos o los sujetos gramaticales de los cuales se compone cada oracin dentro del resumen. Lo mismo el resumen debe dar cuenta de lo que va a tratar todo el texto. Decir en cuatro prrafos lo que explica en 99 pginas.

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ABSTRACT

Inventions, developments and research globally, generate expectations and demands of the contemporary world, permeating all areas of knowledge and influencing the economic, social and political dynamics, establishing new paradigms which in turn involve structural changes in society.

In the era of the information society, requiring new educational challenges and prioritize changes and innovations in the process and methodologies of teaching and learning, especially the rapid technological changes that have enormous potential application in education arises.

In this sense, the use and application of information technology and communication - TIC - articulated to education, can improve cognitive processes in students so as to promote and strengthen a very significant powers, the latter being understood as the capacity to action, which gives it more likely the subject - a way of tools - to implement their knowledge in their learning process.

In order to contribute to the achievement of the foregoing, it is intended from the area of Physics, implement the use of information technology and communication - ICT - as methodological strategies for teaching, using ICT, specifically in learning geometrical optics in the classroom.

KEYWORDS: IMPLEMENTATION OF ICT, OPTICS, PHYSICS, INQUIRY, POWERS.

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INTRODUCCIN

La implementacin de las TIC lleva a la educacin a una serie de cambios y transformaciones en sus formas de enseanza y aprendizaje, lo que implica una mirada a los nuevos roles que deben asumir los docentes, estudiantes, padres de familia, para responder a las demandas de la sociedad del conocimiento.Comment by Paula Martinez Cano: Y padres de familia

El presente proyecto tuvo por objetivo Disear una estrategia de enseanza y aprendizaje en el rea de fsica que integre TIC para desarrollar la competencia de indagacin en la solucin de problemas relacionados con ptica geomtrica en la Institucin Educativa Gilberto lzate Avendao.Comment by Paula Martinez Cano: Verbo en pasado, pero luego dice integre verbo en presente. Hay incoherencia en la concordancia verbal.Comment by Paula Martinez Cano: En el nivel de enseanza media del rea de fsica

El Captulo Uno: Formulacin de la propuesta, contiene la descripcin y delimitacin del problema, el contexto institucional donde se quiere fundamentar la propuesta, la justificacin de la misma, sus problemas principales y los objetivos que logran dar un hilo conductor a la propuesta de implementacin de las TIC.Comment by Paula Martinez Cano: Se requiere un hilo argumental entre prrafos. Una conexin mnima entre un prrafo y otro.Comment by Paula Martinez Cano: Ya no se aplic? Porque habla futuro. O es que an no se ha aplicado este trabajo?Comment by Paula Martinez Cano: Repeticin y recurrencia injustificada de la palabra Propuesta

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En el Captulo Dos: Marco Referencial, se presentan los referentes tericos ms representativos sobre los propsitos que orientan la presente investigacin desde dos perspectivas: el estado de la cuestin, en el que se narran las investigaciones que se han realizados en los mbitos internacional, nacional y local sobre la relacin implementacin de las TIC y la fsica; y el marco conceptual, que aborda temas como ptica, competencia, estndares de las ciencias naturales, entre otros.Comment by Paula Martinez Cano: Tengo entendido que no es investigativo, sino un trabajo de profundizacin en el cual se disea y aplica una propuesta.Comment by Paula Martinez Cano: Narran? Cmo es eso?Comment by Paula Martinez Cano: contextosComment by Paula Martinez Cano: la enseanza de la Fsica o la Fsica como ley y episteme?

En el Captulo Tres: Metodologa, se presenta el modelo pedaggico y el mtodo de la Institucin en la cual se pretende aplicar la propuesta y la muestra para ello.Comment by Paula Martinez Cano: No es comprensible. Comment by Paula Martinez Cano: Mtodo de qu? De enseanza de la institucin? O del trabajo en cuestin?

El Captulo Cuatro: Propuesta de Implementacin, est compuesto de la fundamentacin terico de la propuesta y las fases que se proponen para su ejecucinComment by Paula Martinez Cano: concordancia

Como ltimo constructo se presentan algunas Conclusiones, fruto de la investigacin, para el contexto de la implementacin de las TIC en el componente de la ptica geomtrica en el rea de fsica y el fortalecimiento de la competencia de la indagacin.Comment by Paula Martinez Cano: indagacin? Es una investigacin lo que est presentando?

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1. Captulo Uno: Formulacin de la PropuestaComment by Paula Martinez Cano: En este prrafo no se formula nada. Ms bien se nombra o se describe el qu.

1.1. DescripcinComo propuesta para adquirir la competencia de indagacin que de razn del fenmeno ptico para el plan de estudio en la asignatura de fsica de los estudiantes del grado once seccin nocturna de educacin media de la Institucin Educativa Gilberto lzate Avendao, se tiene la propuesta de la implementacin de una estrategia basada en la integracin de las TIC, inicialmente con los elementos que hacen parte de la ptica geomtrica.

1.1 Descripcin de la situacin y delimitacin del problema

En el rea de Ciencias Naturales y Educacin Ambiental y su asignatura de Fsica se encuentra el componente de eventos ondulatorios llamado ptica; la cual est inmersa en el plan de contenidos para el grado 11; y est justificada por los parmetros establecidos segn el Ministerio de Educacin Nacional (MEN).Comment by Paula Martinez Cano: la cual es para el componente o para la ptica. Porque hay ambigedad sintctica. Si la cual se refiere a el componente es el cual si se refiere a la ptica, debe ser: sta se sita o desarrolla en el plan de estudios del grado 11

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El concepto de La ptica describe el comportamiento de la luz considerado uno de los fenmenos fsicos que ms interrogantes ha presentado en la historia; siendo objeto de varias interpretaciones importantes como:

La posicin tomada por los filsofos naturalistas de la antigua Grecia, quienes consideraban que la luz era confundida con el fenmeno de la visin. Segn los pitagricos, la visin es causada por la proyeccin de imgenes lanzadas desde los objetos hacia el ojo. Por su parte, Euclides y los platnicos sostenan que la sensacin visual se produce cuando los "haces oculares" enviados desde los ojos, chocan con los objetos. Podra resumirse la idea de los platnicos acerca de la visin diciendo: "Ojos que no ven, luz que no existe.Comment by Paula Martinez Cano: La idea no es clara. No creo que el trmino correcto sea lanzada. Imagine una proyeccin de imgenes que se lanzan desde los objetos hasta los ojos. No soy capaz de hacer esa imagen. Proyeccin de imgenes que se trazan desde los objetos hacia los ojos, de pronto.Comment by Paula Martinez Cano: Por qu comillas? Es una cita? Es una idea del autor de la tesis? De quin es la expresin?

En palabras de Snchez (2009):

[] las primeras propuestas elaboradas sobre el tema de la visin en la antigua Grecia. En el siglo VI a. de C. Pitgoras (582 a. de C. - 507 a de C.) plante que la luz emanaba del ojo en forma de rayos luminosos que se propagan en lnea recta formando conos con el vrtice de ste. Supuso que esta emanacin chocaba con los cuerpos y la visin era el resultado de este choque. Medio siglo despus, Empdocles (495 a. de C - 435 a. de C) consider a la luz constituida por efluvios que eran proyectados por las fuentes incandescentes, los ojos y los cuerpos visibles. (p.1).

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En la poca moderna, Newton consider que la luz est constituida por pequeas partculas desprendidas de los cuerpos luminosos o iluminados que se mueven en un medio "misterioso" llamado ter y que al interaccionar con el ojo producen el efecto de la visin.Comment by Paula Martinez Cano: Las comillas son para citar. De lo contrario utilice otro marcador de texto. Cursiva puede ser.

Para el fsico holands C. Huygens. La luz se propaga mediante ondas mecnicas emitidas por un foco luminoso.

Con el esbozo anterior, es necesario reconocer que la institucin Gilberto lzate Avendao posee, tanto los recursos como un plan de estudio orientados a brindar una comprensin de la ptica geomtrica. No obstante, hacen falta estrategias pedaggicas que permitan el aprendizaje de esta, ya que se ha evidenciado en los estudiantes dificultades para plantear preguntas, buscar, clasificar e interpretar informacin (competencia de indagacin) que den respuesta los fenmenos pticos mediante rayos de luz.Comment by Paula Martinez Cano: No es coherente un prrafo con otro, en uno habla de conceptos fsicos y saber, y en el otro abruptamente menciona los recursos de la IE y el Plan de estudios. Debe hacer un prrafo de transicin en el cual se permita cerrar la historia y el sustento o justificacin terica y luego conectar con lo que va a mencionar de la IE y su contexto escolar.Comment by Paula Martinez Cano: Tilde.

Una muestra relevante de la dificultad que presentan los estudiantes en el desarrollo de la competencia de indagacin, son los bajos resultados obtenidos en las evaluaciones del tercer perodo, al igual que en las pruebas ICFES, hoy llamadas pruebas Saber 11, al momento de resolver ejercicios que den razn de cmo las leyes geomtricas aplicadas a los rayos de luz generan diferentes imgenes y formas; utilizando instrumentos pticos como las lentes y los espejos.Comment by Paula Martinez Cano: Estamos hablando de competencia de indagacin de los fenmenos pticos? Porque la competencia de indagacin as nombrada es general y deja la pregunta al lector.

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1.2 Contexto Institucional

La Institucin Educativa Gilberto lzate Avendao se encuentra ubicada en la ciudad de Medelln, Barrio Aranjuez perteneciente a la comuna 4, cuyos lmites geogrficos son: Por el norte, con las comunas 1 y 2, Popular y Santa cruz; por el oriente, con la comuna 3, Manrique; por el occidente, con el ro Medelln; por el sur, con la comuna 10, La Candelaria.

La Institucin cuenta con una buena planta fsica al igual que espacios cmodos para la utilizacin de herramientas tecnolgicas como son 3 salas de computadores con servicio de internet y video beam, una sala de audiovisuales con sus respectivos elementos.Comment by Paula Martinez Cano: Enumeraciones menores que 10 se escriben con letras. son tres

En cuanto a la historia de la institucin, el 1 de octubre de 1958, 800 personas del barrio Aranjuez, presentaron a la Asamblea Departamental, un memorial solicitando la creacin de un establecimiento de secundaria en el sector. El 30 de noviembre de ese mismo ao fue expedido el estatuto que creaba el Liceo Departamental de Aranjuez.

El 19 de diciembre de 1960 fue expedida la Ordenanza 33 que en su artculo 19 dispuso que El Liceo Departamental de Aranjuez se llamara Liceo Departamental Gilberto lzate Avendao. Atendiendo a las exigencias de la sociedad actual y a los requerimientos de la Ley 715, Art. 9, por medio del Acto Legislativo Decreto 16210 de noviembre 27 de 2002, se crea la InstitucinComment by Paula Martinez Cano: Cambio de tamao de fuente. Por qu?

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Educativa Gilberto lzate Avendao como resultado de la fusin del Liceo con otras instituciones, para ofrecer el ciclo de educacin desde el preescolar hasta el grado undcimo 11 con articulacin de media tcnica en desarrollo de software.

Las instituciones fusionadas son la Escuela Seguros Bolvar, Escuela Toms Carrasquilla, Escuela Carlos Villa Martnez, Escuela San Isidro y Liceo Gilberto lzate Avendao.Comment by Paula Martinez Cano: Fueron no est contando la historia? Pasado entonces.

La comunidad Educativa Gilberto lzate Avendao est integrada aproximadamente por 4438 estudiantes, procedentes de familias de bajos recursos econmicos, entre los estratos uno, dos y tres. En la mayora de los casos, los padres de familia slo han accedido a los primeros grados de enseanza porque, dada su situacin econmica, han tenido que dedicarse a distintas actividades que les permitan derivar lo necesario para su sostenimiento.Comment by Paula Martinez Cano: Esto est documentado? Es cierto o es un supuesto?

Muchos de los estudiantes permanecen al cuidado de personas que no estn en la capacidad de apoyarlos efectivamente en la realizacin de sus actividades extra curriculares o de asistirlos en su proceso acadmico, ya que carecen de tiempo y de mtodos eficaces de estudio para ayudarlos. En muy pocos hogares existen condiciones ptimas para el proceso de desarrollo de habilidades comunicativas, ya que carecen de textos de lectura o de consulta y

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adems, los padres de familia no estn muy conscientes de la necesidad de

reforzar dichas habilidades.

1.3 Justificacin

El siglo XXI, ofrecer recursos sin precedentes en circulacin y almacenamiento de informacin y comunicacin; plantear a la educacin una doble exigencia: deber transmitir, masiva y eficazmente, un volumen cada vez mayor de conocimientos tericos y tcnicos evolutivos, adaptados a la civilizacin cognoscitiva, porque son las bases de las competencias futuras.Comment by Paula Martinez Cano: No debe cambiar de fuente, sino de formato.

Jaques Delors1

La economa de mercado, fundamentada en la oferta y la demanda, ha conducido a los seres humanos a actuar ms como consumidores que como ciudadanos2, profundamente influidos por la publicidad, en una aldea globalizada e

1 DELORS, Jaques (1994): Los cuatro pilares de la educacin. En: La educacin encierra un tesoro. El Correo de la UNESCO, pp. 91-103.

2 En el sentido que plantea Nstor Garca Canclini, al establecer un vnculo entre el comportamiento irracional del consumidor pseudo-ciudadano, al anteponer su racionalidad y sus concepciones ideolgicas al placer del consumo, inducido ms por las tcnicas y estmulos publicitarios (neuromrketing), la moda y por un supuesto prestigio, donde se percibe un vnculo emocional en el consumo de ciertos objetos caros y raros (Lipovetsky: 2011).

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interconectada3 a travs de la tecnologa y la electrnica, componentes vitales para la dinmica y subsistencia del sistema mundo4; y susComment by Paula Martinez Cano: Problemas de puntuacin

Componentes estructurantes; y como resultado de esto, tanto la tecnologa, la informacin como la educacin, estn mediadas y transversalizadas por los principales componentes contemporneos: el tecnolgico-informtico y el enfoque ideolgico-econmico de orientacin neoliberal.

Lo anterior plantea y propone nuevos retos a la educacin y a la sociedad, en el sentido de vivir, aprender y laborar en un contexto cada vez ms complejo, abundante en informacin, fundamentado en el conocimiento; con nuevas exigencias para estudiantes y docentes, por lo que estos deben intensificar el uso de la tecnologa digital, como un recurso que les permita desempearse con eficacia en su entorno personal, profesional y laboral.

En este contexto, las Tecnologas de la Informacin y la Comunicacin (TIC) son un factor esencial para los estudiantes del siglo XXI, por lo que se hace indispensable que adquieran destrezas y desarrollen capacidades que les permita poder:

3 Referido al planteamiento de Marshall McLuhan, en cuanto la descripcin de las consecuencias socioculturales de la comunicacin inmediata y mundial, as como su percepcin e influencia de todo tipo de informacin a travs de medios electrnicos de comunicacin, vital hoy para la sociedad.

4 Fundamentado en la perspectiva terica del socilogo Immanuel Wallerstein, al plantear la compleja interconexin de relaciones en el intercambio econmico mundial, alineado por los centros de poder.

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utilizar eficazmente tecnologas de avanzada en labores cotidianas

buscar, analizar y evaluar informacin pertinente a su desempeo laboral

ser creativos y dinmicos con herramientas tecnolgicas de alta productividad

ser ciudadanos informados, responsables y capaces de contribuir a la sociedad Comment by Paula Martinez Cano: Sobra un espacio

solucionar problemas e inconvenientes, tomar decisiones y actuar con conviccin

En palabras de Ziga (2001):

En la tecnologa se objetiva la transformacin que las sociedades humanas han hecho de su propia potencialidad y de los recursos de su entorno para tales fines. Desde esta perspectiva, una tecnologa especifica es menos importante en si misma (en trminos de sus atributos per se) que los cambios sociales que genera. (p. 79).

De este modo, las TIC permiten en los procesos educativos, que los estudiantes tengan la oportunidad de adquirir y desarrollar sus potencialidades intelectuales y analticas, de manera que tengan un mejor desempeo acadmico. EnComment by Paula Martinez Cano: ??? Ojo con el espacio

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lo que respecta a la ptica geomtrica, dichas tecnologas permiten una mayor comprensin en el desarrollo de la competencia de indagacin en el rea de fsica, en la educacin Media, gracias al uso pedaggico que se les da en el aula de clase, en la sala de informtica, y con el acompaamiento docente dentro del programa acadmico de la Institucin Educativa, donde se desarrollarn los ejercicios prcticos con los elementos aplicativos de las TIC.Comment by Paula Martinez Cano: La enseanza de la ptica geomtrica. Si la idea no se explicita el lector entender otra cosa. Est hablando de procesos educativos mediados por Tic y luego menciona sin contexto alguno la ptica geomtrica.Comment by Paula Martinez Cano: La justificacin de este prrafo no termina bien. No es coherente. Si est justificando por qu terminar con la solucin? Es algo como seguir justificando pero con una redaccin coherente, por qu el uso pedaggico de las TIC en el aula? (en el caso de esta propuesta), ser posible que los estudiantes desarrollen a partir de ejercicios prcticos?

Ahora bien, uno de los objetivos fundamentales de la educacin es lograr que los estudiantes se desempeen con xito en la sociedad de la informacin, donde esta fluye sistemtica y constantemente por diferentes medios (hoy en da especialmente mediante internet); lo cual plantea nuevos retos, por lo que de manera permanente, tanto los docentes como los estudiantes, se deben documentar y preparar para afrontar los retos de esta sociedad contempornea; situacin que ha generado que entidades como la UNESCO (Organizacin de las Naciones Unidas para la Educacin y la Cultura), propusiera el proyecto ESTNDARES DE COMPETENCIAS EN TIC PARA DOCENTES (ECD-TIC) publicados en el 2008, los cuales apuntan a mejorar las prcticas de enseanza de los docentes combinando las competencias en TIC con las innovaciones pedaggicas para contribuir desde la escuela al desarrollo econmico y social del pas.(UNESCO, 2008).Comment by Paula Martinez Cano: Cacofona. Especialmente mediante en especial, por medio de

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Desde la propuesta del MEN (2008) se hace fuerza en una poltica educativa para la apropiacin de TIC, mediante la formacin de estudiantes que sean competentes en la bsqueda, clasificacin e interpretacin de la informacin, para encontrar soluciones a los problemas y comprometidos con la sociedad, mejorando la apreciacin y sentido investigativo en el proceso de aprendizaje, orientados de este modo en el conocimiento y utilizacin de la tecnologa de la investigacin y la comunicacin.

Esta propuesta ha sido formulada desde el Programa Nacional de Medios y Usos de Nuevas Tecnologas (MTIC) (2008):Comment by Paula Martinez Cano: No hay cohesin. De qu propuesta habla: de la del MEN o de la Tesis?

[] Se propone que el docente en cada momento de apropiacin formule estrategias de uso de TIC, como va hacia la consolidacin de procesos de innovacin educativa. Tambin busca prevenir que los docentes deambulen continuamente por cursos de capacitacin de idntico nivel y conocimientos, sin que stos les planteen nuevos retos de conocimiento y el desarrollo de nuevas competencias. (prr. 24).

De esta manera Es por esto que los docentes de las diferentes reas del conocimiento deberan estar buscando opciones para integrar pedaggicamente las TIC a sus prcticas.

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Con lo anterior, se precisa que la integracin de las TIC en el rea de Ciencias Naturales proporciona un material valioso para favorecer el desarrollo, la competencia de indagacin segn los Estndares Bsicos de Competencias en Ciencias Naturales del Ministerio de Educacin Nacional (MEN), la cual busca que los estudiantes aprendan competencias necesarias para pensar cientficamente y formularse preguntas.Comment by Paula Martinez Cano: Suena redundante en un prrafo tan pequeo tres veces la misma palabra.

En este orden de ideas la pretensin de la presente investigacin es generar un ambiente propicio con la integracin de las TIC como una estrategia en los procesos enseanza y aprendizaje de la unidad temtica respecto a la enseanza de ptica geomtrica como parte fundamental de la asignatura de fsica, ya que esta ofrece la oportunidad de presenciar algunos de los fenmenos como lo son la propagacin rectilnea de la luz, la reflexin en espejos: planos, cncavos y convexos,; la refraccin en las lentes: divergentes y convergentes, que estn bastante en contacto con la experiencia cotidiana.Comment by Paula Martinez Cano: es una investigacin o propuesta?Comment by Paula Martinez Cano: De quin? Explicitar la idea.

1.4 Pregunta de Investigacin

Cmo desarrollar la competencia de indagacin en el rea de fsica usando pedaggicamente las TIC?Comment by Paula Martinez Cano: Falta el para qu? En este caso el para qu es la aplicacin en la enseanza de la ptica geomtrica. Esta pregunta no es consecuente con el objetivo general. Cmo (o de qu manera se puede crear una estrategia o disear una estrategia) Disear una estrategia de enseanza y aprendizaje en el rea de fsica que integre las TIC para desarrollar la competencia de indagacin en la solucin de problemas relacionados con ptica geomtrica en la Institucin Educativa Gilberto lzate Avendao.?

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1.5 Objetivos

1.5.1 Objetivo General.

Disear una estrategia de enseanza y aprendizaje en el rea de fsica que integre las TIC para desarrollar la competencia de indagacin en la solucin de problemas relacionados con ptica geomtrica en la Institucin Educativa Gilberto lzate Avendao.

1.5.2 Objetivos Especficos.

Integrar las TIC al plan de estudio de fsica para el desarrollo de competencias propias del rea.

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Disear un ambiente de aprendizaje centrado en los estudiantes y en la solucin de situaciones problema de ptica geomtrica. Comment by Paula Martinez Cano: Centrado en el aprendizaje, no en los estudiantes. Centrado en el aprendizaje para que los estudiantes lleguen a la solucin de

Identificar y analizar las concepciones alternativas que expresan los estudiantes, sobre la ptica geomtrica mediante actividades de indagacin.

2. Captulo Dos: Marco Referencial

En Este captulo se presenta el Estado de la Cuestin y el Marco Conceptual. El estado de la cuestin evidencia inicialmente los antecedentes de los trabajos realizados en el rea de fsica para contextualizarlos en el mbito internacional, nacional y local en relacin con la incorporacin e integracin de TIC en la educacin.

El Marco conceptual desarrolla los conceptos que sustentan tericamente el proyecto y que sirven de categoras de investigacin.

2.1 Estado de la Cuestin

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Los antecedentes encontrados en el presente estado de la cuestin comprenden los perodos de 2005-2014.

2.1.1 Antecedentes en el mbito el contexto Internacional.

El primer antecedente encontrado sobre el tema de la integracin de las TIC en el rea de fsica, es la investigacin realizada por Amada Rodrguez Gutirrez (s/f) en la Universidad de Cantabria, titulada Las TIC como instrumento para mejorar el aprendizaje de Fsica, la cual tiene como pregunta principal Pueden las TIC ayudar a mejorar el aprendizaje de Fsica 1 en primer curso de un grado universitario?Comment by Paula Martinez Cano: Si no tiene fecha por qu est clasificada entre 2005 y 2014?

La metodologa utilizada para ella fue la investigacin accin, de modo que durante 3 semestres acadmicos los estudiantes deban realizar las actividades planteadas en la plataforma de la universidad, y posteriormente responder a un formulario de satisfaccin. El formulario se construy con 16 preguntas cerradas, para poder luego analizarlo estadsticamente.

El curso virtual constaba de una parte terica en la cual les explicaban a los estudiantes las teoras, otros recursos como simulaciones virtuales de dichas teoras y algunos ejercicios prcticos.

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A las conclusiones que se llegaron es fueron que en la parte virtual, y con el uso de las TIC, los estudiantes pueden representar los diferentes fenmenos fsicos y no quedarse solamente con simples ejercicios de repeticin de formulas.

En palabras de Rodrguez (s/f):Comment by Paula Martinez Cano: Insisto. Sin fecha cmo lo clasifican?

La fsica explica el fenmeno con ecuaciones matemticas, lo cual genera que muchos alumnos a la hora de resolverlos, lo hagan de forma mecnica sin cuestionar que estn haciendo. La realidad virtual les pone en el camino de reconocer la realidad y de aplicar formulas con todo conocimiento de causa. (p.11).

El aporte de la anterior investigacin a la cuestin de la integracin de las TIC a la fsica, resuena en la medida en que mediante el uso de estas lgicas se puede recrear de manera virtual algunos fenmenos fsicos, y de este modo, inducir a los estudiantes a mejorar sus capacidades reflexivas y criticas, logrando con esto una indagacin profunda de los temas fsicos.

Un segundo antecedente, que tiene como soporte el uso de las TIC en la enseanza de la fsica, es la potencia realizada por Albert Gras (2007) en la universidad de Alicante, TIC en la enseanza de la fsica experimental.

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Las premisas que ms se exponen en dicha investigacin giran en torno a la importancia que se le da a los simuladores de fenmenos fsicos, la potencialidad que representan las TIC en la trasmisin de informacin y generacin de nuevas habilidades. Igualmente se reconoce el papel fundamental que desempea el componente pedaggico para hacer de cada experiencia un elemento significativo.

Al respecto Gras (2007) afirma que los recursos digitales para los docentes de ciencia deben ser vistos desde tres mbitos: Dentro y fuera del aula, mediante experimentacin y simulaciones, dentro del aula, con modelizacin, y fuera del aula con debates, webtecas y asociaciones (p. 4).

A la conclusin que se llega con la potencia, respecto al uso de las TIC como elemento en la enseanza de la fsica es que estas se convierten en herramientas que permiten la interaccin de los estudiantes consigo mismos, con los compaeros y con el docente, logrando con esto que antes, durante y despus de las clases de tengan conocimientos previos, experimentaciones y profundizaciones de los temas abordados.

Con el antecedente anterior, se puede argumentar que el papel de las TIC en la enseanza de la fsica potencializa las capacidades de profundizacin, indagacin e investigacin, pues son recursos que estn al a la mano de los estudiantes para que hagan uso de ellos en el momento en que lo requieran, y mediante la simulacin de los diversos fenmenos fsicos.Comment by Paula Martinez Cano: No es el trmino correcto. Inferir, deducir, concluir.

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En los antecedentes anteriores se puede apreciar como el uso de las TIC en la enseanza de la fsica, se convierten en herramientas de profundizacin, simulacin e investigacin, forjando en los estudiantes el compromiso y responsabilidad con su aprendizaje. Si se piensa lo anterior, en trminos de la competencia de indagacin en la solucin de problemas relacionados con ptica geomtrica, se puede precisar que las TIC apoyan dicho proceso en la medida que permite que el estudiante interactu con los conocimientos mediante las simulaciones, profundizaciones y reflexiones.Comment by Paula Martinez Cano: Qu lleva a elegir estas investigaciones y no otras? No hay ms? O solo quiso tomar esas, cul es el criterio para elegir estas tres. Eso debe hacerlo explcito en su texto. Porque de lo contrario se asume que no sabe ms o no indag lo suficiente. Aclare por qu estas tres solamente y justifquelo. No es apropiado elegir as sin ninguna claridad de eleccin. (porque son los ms recientes, o porque la eleccin se hizo en tres universidades que se reconocen por su trabajo con las TIC, o porque estas investigaciones trabajan o indagan solo la enseanza de la fsica, etc.)

2.1.2 Antecedentes en el mbito Nacional.

El primer antecedente encontrado en este mbito es la investigacin realizada en la Universidad de Santiago de Cali por Ordoez, Gongora, Ordoez B, Rico y Ceron (2010) titulada Implementacin de la tecnologa computacional en el aprendizaje de la matemtica y de la fsica. En ella los autores responden al cuestionamiento cmo aprovechar los avances tecnolgicos en el aula de clase para ser ms competitivos en la sociedad actual?Comment by Paula Martinez Cano: Lo primero que encontr? Eso no es correcto mencionarlo tan coloquialmente. Es anlogo a decir, lo primero que se me ocurri

Comment by Paula Martinez Cano: Cambio de tamao de fuente. El objetivo principal de dicha investigacin fue implementar el uso de las TIC en las reas de matemticas y fsica en la Institucin Educativa Alfonso

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Lpez Pumarejo, y de esta manera incrementar el inters del alumnado, motivar la creatividad y fomentar el pensamiento crtico y reflexivo.Comment by Paula Martinez Cano: De Cali?

La primera parte de la investigacin se baso en identificar y detectar el conocimiento de los estudiantes en cuanto al uso del computador, y posteriormente el trabajo con software maple y geogebra.

A las conclusiones que llegan, en palabras de los autores (2010) es que:

[] los recursos constituyeron valiosas herramientas para apoyar el proceso de enseanza y aprendizaje de los estudiantes, produciendo cambios significativos en las prcticas pedaggicas, metodologas de la enseanza y la forma en que los estudiantes acceden a los conocimientos e interactan con los conceptos matemticos y fsicos presentes en ellos. (p. 12).

La investigacin anterior, se acerca un poco ms a las premisas de la presente pues se ejecuta en una institucin educativa, y logra comprender la importancia de las TIC en los procesos de enseanza y aprendizaje, proponiendo como resultados la interaccin entre sujetos y conocimientos, el fortalecimientos de algunas capacidades como la reflexin crtica, el pensamiento cientfico y la indagacin de los propios conocimientos.

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Otro de los antecedentes encontrados es la ponencia realizadoa por Osorio, Prieto e Infante (2011) en el 5 CONGRESO NACIONAL DE ENSEANZA DE LA FSICA en la Universidad Pedaggica Nacional, cuyo nombre es Implementacin de las TIC en la enseanza de la fsica, factibilidad y eficacia en nuestro pas.

En ella se realiza un anlisis documental de la importancia y viabilidad de la implementacin de las TIC en la enseanza, enfatizando en el rea de fsica. A una de las primeras conclusiones que se llega, en palabras de los Osorio, Prieto e Infante (2011) es que:

Varios autores coinciden en que una de las mayores ventajas que tiene las tic es la manipulacin de las herramientas en la solucin de problemas y su progresivo desarrollo, lo cual no debe ser visto desde la perspectiva de un docente que ensea comandos, si no en relacin a la facilidad que se tiene al momento de solucionar problemas y/o realizando clculos numricos complejos empleando estas tecnologas (p. 195).

Con esta argumentacin, se evidencia que el uso de las TIC en la enseanza de la fsica facilita en el estudiante su autonoma en la solucin de problemas, fortaleciendo su espritu cientfico y potenciando la competencia de indagacin, pues mediante los diversos recursos digitales puede buscar nuevas soluciones a los cuestionamientos realizados por el docente.

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Comment by Paula Martinez Cano: Solo dos? Eso que est concluyendo es vox populi. Los dos antecedentes anteriores, dan cuenta que en Colombia existe una preocupacin por la integracin de las TIC en la educacin, y especficamente como se muestra en la enseanza de la fsica, pues estas herramientas permiten que las explicaciones y ejercicios de los docentes dejen de ser simples elementos memorsticos, tericos y repetitivos y se conviertan en pilares de indagacin y ciencia en la poblacin estudiantil del pas.Comment by Paula Martinez Cano: Sin un antecedente de investigacin se sabe eso. Lo que debe hacer es nombrar la preocupacin no solo suya sino a nivel nacional porque cada vez el estudiante se acerque al conocimiento de manera prctica y beneficindose de las herramientas que ellos tanto ya conocen. Eso es todo, el argumento debe ir en defensa de una enseanza con la implementacin de las TIC, porque lo otro ya se sabe hace tiempo.

2.1.3 Antecedentes en el mbito Local.

En este mbito se encuentra como contexto se encuentra la el antecedente la tesis de grado realizada Dina Soledad Velsquez (2013) en la Universidad Nacional de Medelln para optar el ttulo de Magister en Enseanza de las Ciencias exactas y Naturales.

La tesis es titulada se titula Enseanza de la fsica en grado noveno mediada por las TIC elementos virtuales de aprendizaje, comparacin con los mtodos tradicionales. En ella se pretende hacer un cambio metodolgico en la manera como se imparten las clases de fsica de grado noveno en la Institucin Educativa Romn Gmez del municipio de Marinilla, mediante la creacin de un curso en la plataforma Moodle con un grupo piloto del grado.Comment by Paula Martinez Cano: Mejorar la redaccin

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Una de las conclusiones que expone Velsquez (2013) respecto a la integracin de las TIC en la enseanza de la fsica es que:

La parte del trabajo colaborativo enriqueci en gran medida la experiencia ya que fuera del aula se pudieron beneficiar muchos estudiantes que por alguna razn no podan asistir a clase, teniendo contacto dentro de la plataforma con la docente y compaeros de clase, mejor dicho desde su casa o el lugar donde se encontraran saban que la clase de fsica estaba disponible para ellos. (p. 49).Comment by Paula Martinez Cano: Cambia tamao de fuente

Esta argumentacin tambin se complementa con la apreciacin de que en las pruebas, los estudiantes lograron un mejor desempeo pues tenan a su alcance una serie de herramientas para profundizar en sus casas o con sus compaeros en diferentes momentos, no solo en la clase presencial.Comment by Paula Martinez Cano: Cules pruebas? Institucionales o estatales?

La propuesta anterior anclada a los hallazgos en los mbitos internacional y nacional, permite afirmar que las TIC se convirtieron en una necesidad latente para la educacin y que un rea como la fsica puede tomar ventaja de dichas herramientas para fortalecer en los estudiantes las competencias cientficas y de indagacin, pues mediante las diversas plataforma, simulaciones y dems recursos se pueden recrear los diversos fenmenos fsicaos, en este caso particular la ptica geomtrica, promoviendo con estos las diversas competencia que requiere la educacin del siglo XXI.Comment by Paula Martinez Cano: Y cmo? Es un supuesto, hasta ahora no se ha dicho nada de eso, entonces no lo puede estar afirmando sin antes demostrarlo.

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2.2 Marco conceptual: Fundamentacin Conceptual del rea de Ciencias NaturalesComment by Paula Martinez Cano: Se busca en un marco conceptual que el candidato produzca o reconceptualice el saber en relacin a lo que est proponiendo, no es parafrasear la definicin de Ciencias Naturales, no en una tesis de Maestra.

2.2.1 Significado de Ciencia y Ciencias Naturales.Comment by Paula Martinez Cano: En esta tesis tiene relevancia definir este concepto? No considera que es ms pertinente reconceptualizar la relacin ciencia con tecnologa? Y enseanza de las ciencias con herramientas o ambientes virtuales de aprendizaje? Uy uy uy!

Etimolgicamente la palabra ciencia proviene del vocablo latn scienta, significa el conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observacin y el razonamiento, sistemticamente estructurados y de los que se deducen principios y leyes generales.

Otras de las connotaciones que se le puede dar al trmino son saber o erudicin y conjunto de conocimientos relativos a las ciencias exactas, fsico-qumicas y naturales.

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Segn el MEN (2004) los estndares de competencia en ciencias Sociales y Ciencias Naturales, se puede definir la ciencia como:

[] un trmino esquivo. Veamos un ejemplo: en el siglo XIX se entenda la ciencia como la observacin directa de los hechos, entendidos estos como fenmenos sujetos a leyes naturales invariables. El cientfico, entonces, deba descubrir las leyes de la naturaleza, demostrarlas y verificarlas por medio de experimentos y procedimientos repetibles. As, se crea que las grandes verdades de la ciencia ya estaban siendo descubiertas y en muy poco tiempo se completaran. (p. 12).

De este modo se puede considerarse que la ciencia, es la metodologa que permite acercarse al conocimiento a travs de la ejecucin de una serie de rigurosos procedimientos. Al conjunto de estos lo denominamos mtodo y, conforme a la clase de conocimiento al que se quiera llegar, ser requisito sine qua non, usar uno u otro mtodo, segn corresponda al inters de la investigacin.Comment by Paula Martinez Cano: La ciencia es entendida en esta tesis como una metodologa?

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En lo que respecta a las Ciencias Naturales, son aquellas que tienen por objeto de estudio la naturaleza bajo un mtodo cientfico de carcter experimental. Segn el MEN (1998) en los lineamientos curriculares de las Ciencias Naturales y Educacin Ambiental, se considera que ante estas son un sistema inacabado en permanente construccin y destruccin: se construyen nuevas teoras en detrimento de las anteriores que no pueden competir en poder explicativo. Con las nuevas teoras nacen nuevos conceptos y surgen nuevas realidades [] (p. 24).

Ahora bien, desde sus orgenes, el ser humano ha estado obsesionado y afanado por la bsqueda de conocimiento, intentando catalogarlo y definirlo a travs de conceptos claros y bien diferenciables entre s, ejemplo de ellos son los diversos nombres que las Ciencias Naturales han recibido: ciencias fsico-naturales, ciencias experimentales y ciencias de la naturaleza.

Es preciso tambin anotar que las Ciencias Naturales se diferencian de las ciencias sociales (o ciencias humanas), bsicamente por el problema epistemolgico, ya que las primeras se apoyan fundamentalmente en el razonamiento lgico y en el aparato metodolgico de las ciencias formales, especialmente de la matemtica y la lgica.Comment by Paula Martinez Cano: No encuentro pertinente esta comparacin si no trasciende al trabajo.

Finalmente se puede decir que las Ciencias Naturales estudian los complejos procesos y fenmenos biolgicos, fsicos y qumicos, los cualesComment by Paula Martinez Cano: Cambio de tamao de fuente.

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ocurren, se presentan, tienen su origen e interactan en la naturaleza; en el universo, en la vida; a su vez conformando subdisciplinas como la fisicoqumica, la bioqumica, la microbiologa, la biofsica, cuyos campos de estudio e investigacin se vuelven an ms especficos.

Los fenmenos analizados y estudiados por las Ciencias Naturales incluyen, grosso modo, desde las propiedades, dimensiones, estructura, composicin y cambios que experimenta la materia (a escala macroscpica o molecular, atmica, subatmica), las interacciones, transformaciones (potencial, cintica, trmica, qumica), variaciones de la energa y sus formas (mecnica, nuclear, elctrica, trmica, electromagntica, interna, qumica); o las fuentes de energa renovable (geotrmica, hidrulica, solar, elica, maremotriz, biomasa). Igualmente el tiempo, y el espacio; as como la evolucin y propiedades de los seres vivos (gnesis, reproduccin, nutricin, morfognesis, etc.).

2.2.2 Contexto de la Poltica Educativa en Ciencias Naturales.

Gracias a la concepcin que trae consigo la Constitucin Poltica Nacional de 1991 en materia educativa, y al establecer como derecho fundamental a la educacin, adems de reglamentarla en el campo de las ciencias y a raz de laComment by Paula Martinez Cano: Gracias a esto, qu? Porque no desarrolla la idea.

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Ley General de Educacin, Ley 115 de 1994, y especficamente en cuanto a la consideracin de los Objetivos Especficos para la Educacin Media, enmarcados y direccionados en los Lineamientos Curriculares, expedidos por el Ministerio de Educacin Nacional (en cumplimiento del artculo 78, de la ley 115), en el sentido de ofrecer a los estudiantes colombianos la posibilidad de una apropiacin de conocimientos especficos en el rea de Ciencias Naturales y educacin ambiental que les permita ser conscientes de su responsabilidad y compromiso con los procesos de la vida, el universo y la naturaleza, de manera que se propicien y alcancen el desarrollo de habilidades y actitudes cientficas. Igualmente la de formar en el estudiante una actitud reflexiva y crtica sobre su entorno, y que acte de manera responsable ante la naturaleza y la sociedad.Comment by Paula Martinez Cano: Gracias a esto, y a lo otro, y la Ley y a los objetivos, qu?Comment by Paula Martinez Cano: Igual a qu? La idea no se ha podido desarrollar.

Los Lineamientos dan pautas a su vez, para el establecimiento y adopcin de los Estndares Bsicos de Competencias, los cuales pretenden orientar procesos educativos, as como garantizar que las Instituciones Educativas colombianas brinden a sus estudiantes un servicio educativo de calidad.Comment by Paula Martinez Cano: Y cambio de idea y no se desarroll la anterior.

Bajo este panorama se establecen objetivos y criterios orientados a lograr en los estudiantes colombianos, fortalecer su capacidad de saber y saber hacer en contexto, para fomentar y orientar la educacin en ciencias del pas hacia:Comment by Paula Martinez Cano: Si lo describe ms claro se podr asumir, pero no. No entiendo el panorama.

el anlisis de problemas

la evaluacin de mtodos

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la socializacin de resultados Comment by Paula Martinez Cano: Cambio de tamao de fuente. la exploracin de hechos y fenmenos

la utilizacin de variados y diferentes mtodos de anlisis

la observacin, recoleccin y organizacin de la informacin relevante (MEN, Estndares Bsicos de Competencias en Ciencias Naturales., 2004).

Adems con estos estndares se busca que en las instituciones educativas se creen espacios adecuados para que el estudiante construya un aprendizaje frente a la investigacin y que se aproxime al conocimiento a travs de la indagacin.

Lo anterior conlleva a aprender sobre recoleccin y manejo de informacin (seleccionar, ordenar y clasificar datos fidedignos), analizarlos y saber encontrar conexiones y relaciones entre estos; adems de comunicar sus hallazgos y descubrimientos cientficos. Todo bajo la integridad y pulcritud tica respectiva; y como una clara demostracin de la aprehensin de las competencias especficas adquiridas en Ciencias Naturales, fundamental y especficamente en las reas de fsica, qumica y/o biologa.Comment by Paula Martinez Cano: Quin aprende? Quin segn esto debe aprender sobre recoleccin y manejoComment by Paula Martinez Cano: Quin es el sujeto gramatical, es decir a quin se refiere con analizarlos? A quines?

2.2.3 Propsitos de la Educacin En Ciencias Naturales.

La Poltica Educativa Nacional establecida especficamente para el rea de Ciencias Naturales y la cual es impartida en las instituciones educativas y colegios

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del pas (tanto en los pblicos y como en los privados), est orientada a establecer, como lo afirman los estndares del MEN (2004) todo un proceso a travs del cual se contribuya a formar un ciudadano capaz de actuar y de vivir integralmente en la sociedad (p.12).

Entendida sta dentro del contexto del ejercicio de la libertad y del pleno derecho universal que goza toda persona para educarse, formarse e instruirse como parte de su existencia y de su proyecto de vida, al pretender e intentar el desarrollo de todas sus potencialidades, competencias y capacidades, de manera que y a travs de estas, pueda contribuir al progreso y desarrollo de la sociedad.Comment by Paula Martinez Cano: Cambio de tamao de fuente.Comment by Paula Martinez Cano: Debe conectarse con la cita, no dejarla aislada.

En tal sentido, la educacin debe posibilitar y propiciar la generacin de escenarios en los que la persona incremente y potencialice sus capacidades hasta llegar a los horizontes ideales de excelentes rendimientos en su quehacer.

Acorde con los anteriores planteamientos, la educacin en ciencias tiene como tarea primordial la formacin de los futuros ciudadanos: nios, nias y jvenes para que logren desarrollar sus excepcionales capacidades y puedan diferenciar entre investigacin cientfica, como aquella que posibilita alternativas y soluciones a la sociedad, y facilita la comprensin sobre los fenmenos y acontecimientos que suceden en el mundo y el universo; de aquellas explicaciones carentes de sentido y de rigurosidad cientfica.Comment by Paula Martinez Cano: Es un concepto? Capacidades excepcionales es un concepto pedaggico. Todos los estudiante tienen excepcionales capacidades?

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En este recorrido por la reflexin terica y los caminos del conocimiento y la praxis investigativa en Ciencias Naturales en los diferentes niveles de la educacin, tanto en la bsica (primaria y secundaria), pero sobre todo en la media, el estudiante comprender la importancia de la ciencia para la vida, que tiene una magnitud y un carcter universal, que no es esttica, ni invariable y menos inmvil, por lo tanto compleja, cambiante, retadora y hasta enigmtica, pero tambin inteligible, asequible, que permite predecir, explicar fenmenos que ocurren en la naturaleza, que es una construccin muy elaborada del ser humano, indispensable para la subsistencia y desarrollo de la sociedad.Comment by Paula Martinez Cano: Cul recorrido?Comment by Paula Martinez Cano: No hubo mucho que decir sobre esto. Yo no alcanc a leer algo relacionado con la prxis investigativa, solo el nombramiento de unos proyectos a nivel internacional y nacional, nada ms. Eso es un recorrido para una tesis de Maestra?

La educacin en ciencias, igualmente debe propiciar en los estudiantes un dilogo, un intercambio e interaccin permanente de saberes, teoras y conceptos provenientes tanto de contextos propios de la ciencia, como de aquellos saberes, experiencias y nociones provenientes de otras reas del conocimiento.Comment by Paula Martinez Cano: Cambio de tamao.Comment by Paula Martinez Cano: Como cules?

Esto enriquece la creatividad del estudiante, promueve las innovaciones, aviva la capacidad crtica como sujeto pensante y analtico, provoca nuevas hiptesis y argumentaciones y contribuye a la transformacin del entorno donde interacta.

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Por otra lado, la adquisicin de competencias en los estudiantes, tambin facilita la destreza para sopesar resultados e identificar inconsistencias y falacias argumentales, para calibrar la calidad e importancia de la informacin, e igualmente, para asumir de manera consciente, y con carcter, una posicin firme, que sea capaz de defender y argumentar sus ideas con claridad sobre determinado tema, problema o campo investigativo, as como refutar tesis. Esto como capacidades, cualidades y valor agregado, que hacen parte de las exigencias de la sociedad de hoy, un mundo cada vez ms competitivo, donde se hace indispensable un pensamiento holstico y un actuar con responsabilidad social, adems con honestidad y tica.Comment by Paula Martinez Cano: una actitud responsable frente a la sociedad

Segn el MEN (2004) para conseguir los propsitos y objetivos propuestos, dentro de la poltica educativa del Estado, es requisito sine qua non, que la educacin en ciencias:

[] desarrolle en los estudiantes las competencias especficas que les permita analizar diferentes alternativas de solucin a problemas desde las ciencias, usar los conocimientos adquiridos para solucionar una situacin determinada, asumir posibles consecuencias de sus actuaciones y corregir equivocaciones, enunciar preguntas, proponer hiptesis, estudiar problemas y analizarlos de manera rigurosa, elaborar diferentes propuestas de solucin a un problema o de interpretacin de una determinada situacin, integrar e

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interactuar en grupos o equipos de trabajo, aportando los saberes, conocimientos y experiencias, asimilar crticas constructivas y contribuir con sus anlisis crticos a problemas planteados en una investigacin. (p. 7).

Adems de lo anterior, la educacin en ciencias debe tambin aportar al manejo, conocimiento y dominio del lenguaje de esta, de su terminologa especfica, de manera que haya una comunicacin fluida logrando mejor comprensin y aprehensin del manejo conceptual de conceptos que permitean profundizar en sus conocimientos, y poder obtener altos niveles de exigencia analtica y elaborar razonamientos abstractos.

En cuanto a la formacin de la persona, debe impulsar el anhelo por aprender y de saber, y propiciar la rigurosidad acadmica, basada en el trabajo investigativo. Tambin debe promover los valores sociales, los cuales sustentan la sana convivencia, la interaccin social dentro del respeto por las personas, sus ideas, formas de ser y pensar, adems de asumir una actitud tica frente a la vida y de respeto por todos los seres vivos que nos rodean.Comment by Paula Martinez Cano: Se centra demasiado en el deber ser.

Tres son los ejes en ciencias que orientan y estructuran el trabajo en el aula hacia la formacin en competencias especficas:Comment by Paula Martinez Cano: Esta fundamentacin es necesaria en esta tesis? Hasta qu punto solo nombrarla es necesario? Se requiere de relaciones conceptuales, movilizar el saber a partir de un campo relacional de conceptos, no mencionar lo que ya est dicho.

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1. componente acadmico que incluye las temticas de estudio y el aprendizaje de los conceptos, teoras, nociones y explicaciones especficas de las ciencias

2. procesos de comprensin y entendimiento del mundo natural

3. contexto social, que incorpora la formacin en ciencias, la aplicacin de saberes en la solucin de necesidades sociales; adems de enlazar las relaciones ciencia - tecnologa - sociedad.

Este ltimo eje enfatiza en la formacin de un ciudadano que aprecie pero tambin que realice aportes crticos a la relacin, interaccin y dinmicas que se presentan cotidianamente entre ciencia - tecnologa - sociedad, de forma que logre estructurar un compromiso con responsabilidad social, que pueda hacer uso adecuado de la ciencia en funcin del mejoramiento del proyecto y calidad de vida de las personas, y por ende de la comunidad de cual hace parte integral como futuro ciudadano.

Para finalizar este anlisis, es pertinente agregar que, las instituciones educativas deben enfocar su labor, ms que estrictamente en formar rigurosos cientficos, en formar personas que contribuyan con sus conocimientos, a resolver problemas que afectan a la sociedad, y de esta manera valorar el conocimiento y su impacto en la cultura y en el ambiente.Comment by Paula Martinez Cano: Es difcil entenderlo como tal.

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Es conveniente tener en cuenta tambin que la multiculturalidad que se presenta en Colombia, refleja el reto de construir pas desde la educacin, la cual juega un papel preponderante como factor de cambio social (al propiciar la movilidad social), pues el estudiante debe obtener un delicado equilibrio de saberes, los cuales requiere, para lograr integrarse como actor en su entorno local, regional, nacional y global.Comment by Paula Martinez Cano: Y esto como se relaciona con su objeto de estudio? Su propuesta? No es tan sencillo mencionarlo y ya, sin un hilo conductor.

2.2.3 La Concepcin de Competencia.5

La concepcin y el sentido de la educacin ha cambiado radicalmente, sobre todo y a partir de las ltimas dcadas del siglo XX, e igualmente a partir del inicio de este siglo XXI, debido a los acelerados progresos de la ciencia y la innovacin en el rea de la tecnologa, influencia que generado grandes y profundos cambios en la sociedad actual, denominada hoy como sociedad del conocimiento; lo que a su vez ha implicado nuevos paradigmas y nuevos retos en

5 El trmino competencia, es introducido por Noam Chomsky en su obra: Aspectos de la teora de la sintaxis, con aportes fundamentales a la estructura lxica de la lingstica, constituyendo una referencia obligatoria en su campo. Chomsky hace nfasis en la sintaxis y en el componente formativo de la gramtica.

La conceptualizacin, uso y exegesis de competencia, se ha vuelto fundamental en algunas esferas sociales; teniendo diferentes connotaciones en el mbito educativo, influyendo en el proceso enseanza - aprendizaje, entendida como la capacidad que implica el sujeto, logre adquirir y aprender, no solo y simplemente informacin, sino que sea capaz y consciente, de saber qu puede l hacer con esos conocimientos, dnde aplicarlos, cmo hacerlo, por qu usarlos o no, etc.

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todos los campos del saber y del conocimiento cientfico, y por lo tanto en la educacin, en la metodologa de la enseanza y en el proceso de aprendizaje.

En el campo educativo, se presenta una transformacin en el sentido del enfoque en la formacin de la persona, imprimiendo una actitud como sujeto ya no pasivo, indiferente, y por poco inactivo hasta casi impasible, como imposicin del sistema educativo imperante anteriormente, situacin que ha cambiado contundente y radicalmente, en el sentido de actuar como sujeto activo, pensante, analtico, crtico y dinmico, por lo que formar hoy, incluye preparar a la persona para que tenga capacidad y actitud de asumir los nuevos retos que exige el mundo actual y situacin coyuntural que ha trado (y en ocasiones implantado), el proceso globalizador y globalizante a la vez, en todas sus dimensiones, esencialmente en lo social, econmico y cultural, incluyendo la posibilidad de poder afrontar los desafos que trae el futuro, cada vez ms exigente, adems del devenir como circunstancia inevitable en el ser humano.

En palabras de ICFES (2007):

La nocin de competencia que se emplea actualmente en el campo de la educacin ha servido para replantear tanto los objetivos de la formacin de los alumnos como tambin los fines y las estrategias de la evaluacin. El nfasis en la apropiacin de conocimientos y pautas

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de accin asociadas a los contenidos se ha desplazado al desarrollo de capacidades de accin e interaccin y a la apropiacin de las gramticas bsicas propias de los distintos campos del saber; se trata de asegurar el desarrollo de las capacidades para vivir productivamente en la sociedad, para continuar aprendiendo y para enfrentar situaciones nuevas. (p. 14).

En este sentido, la escuela, dentro de su funcionalidad y como actor social primordial de la sociedad del conocimiento, debe igualmente, para alcanzar los objetivos de formacin, instruccin y educabilidad, afrontar los retos que trae consigo la contemporaneidad, por tanto, tambin debe ser lo suficientemente eficiente, exigente y propiciadora para implementar saberes y conocimientos nuevos e innovadores, de manera que logre articularlos con ciertas herramientas, mecanismos, dispositivos y criterios pedaggicos en la formacin, preparacin y estructuracin de individuos idneos e inteligentes, a la hora de entender con actitud y disposicin la adaptacin al cambio, y capaces de formular estrategias que busquen soluciones a problemticas estructurales y coyunturales tanto de carcter social como individual.

Consideraciones estas que justifican y respaldan la determinacin de implementar en el mbito educativo nuevos paradigmas que respondan a los retos actuales y amplen la oportunidad de poder intervenir, dinamizar e interactuar delComment by Paula Martinez Cano: Cambio tamao.

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estudiante, ya como sujeto activo, capaz de participar y proponer situaciones de cambio, gracias a su capacidad adquirida a travs de la aprehensin de competencias.

Todo lo anterior genera un cambio estructural y revolucionario en la aprehensin tanto de saberes y conocimientos como de pautas de accin relacionadas a la generacin de nuevas capacidades que le brinden al individuo herramientas conceptuales que facilitan la adquisicin de capacidades posibilitando su aporte productivo a la sociedad, y a la vez una forma de enfrentar los actuales retos.

Hoy se presenta en todos los distintos niveles educativos y podra afirmarse que tambin en casi prcticamente todos los pases del mundo, una transformacin en el sentido de adaptar y acondicionar el concepto de competencia, aclarando que no se presenta un consenso general y estructurado sobre cules especficamente son esas competencias; pues esta determinacin no es homognea al presentarse en los distintos niveles y campos disciplinares del saber.Comment by Paula Martinez Cano: Es una afirmacin constatada? No se puede partir de supuestos. Comment by Paula Martinez Cano: Es seguro? Quin lo afirma?Comment by Paula Martinez Cano: Este concepto es muy delicado en el campo educativo y didctico, no se puede partir de supuestos y de hay una transformacin de este si no lo sustenta de manera rigurosa.

La discrepancia se genera cuando unos plantean que las competencias deben ser slo unas pocas bsicas, mientras que otros estudiosos han encontrado que deben ser una multiplicidad de competencias especficas, en la medida enComment by Paula Martinez Cano: Quines discrepan? Quienes son unos? Y quines los otros?

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que deben corresponder al campo universal del conocimiento y en correspondencia a las diferentes especificidades disciplinares. Razn por la cual resulta pertinente realizar una breve descripcin del concepto de competencia.Comment by Paula Martinez Cano: No hay razn rigurosa, ni est claro.Comment by Paula Martinez Cano: Descripcin o definicin?

Podra entonces definirse muy explcita y brevemente competencia como la capacidad que adquiere un sujeto de actuar en un contexto determinado, en razn de su naturaleza, precisando que dicha accin pensada como accin sobre algo, - sea como actividad transformadora o creadora-; adems de ser muy til en el sentido de capacidad para ejecutar o realizar un trabajo especfico, no alcanza a cubrir ciertas capacidades requeridas para la vida social.Comment by Paula Martinez Cano: Quin lo define?

La dimensin de la interaccin, fundamental en la naturaleza humana; y entendida como la capacidad de aceptar al otro, de ponerse en su lugar (para lo cual es esencial la disposicin a escuchar), se establece en el campo de las competencias ciudadanas, donde es primordial tener disposicin a trabajar en equipo.

La competencia implica necesariamente en el sujeto, un conjunto interconectado de conocimientos, habilidades y actitudes que determinan la realizacin de una accin en un contexto determinado; donde en dicho contexto, el sujeto adems debe mostrar un desempeo que se considera idneo en la accin que realiza.Comment by Paula Martinez Cano: Quin lo dice?

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Ente sentido y considerando lo anteriormente expuesto, se podra reiterar la competencia como capacidad de saber actuar e interactuar en un contexto fsico-espacial, material y social.Comment by Paula Martinez Cano: Cmo llega a la conclusin, si no hay una discusin epistemolgica seria sobre el concepto?

2.2.4 Competencias Bsicas Generales en Ciencias Naturales.

Las competencias bsicas generales se desarrollan y diferencian durante todo el proceso de la experiencia escolar. En la escuela se aprende a interactuar con el otro, se prctica el uso cotidiano del lenguaje (en todas sus formas: verbal y oral, natural, escrito y literario, tcnico y/o cientfico). As, las competencias generales son una sntesis de la capacidad de leer y escribir, lo cual implica tambin una apropiacin de lenguajes abstractos (por ejemplo, las matemticas), igualmente la relacin continua de significados definidos en el marco simblico de las teoras.Comment by Paula Martinez Cano: Sin tilde

Aunque la secuencia de los aprendizajes especficos puede variar, existe un determinado orden de asimilacin de conocimientos que afianza el uso de lo conocido en el aprendizaje de lo desconocido. Es decir, que lo aprendido habilita para aprender otras cosas, brinda nuevas competencias.Comment by Paula Martinez Cano: Ampliar la idea.

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En palabras del ICFES (2007):

Las competencias especficas en ciencias naturales se deben desarrollar desde los primeros grados de la educacin, de manera que el estudiante vaya avanzando paulatinamente en el conocimiento del mundo desde una ptica que depende de la observacin de los fenmenos y de la posibilidad de dudar y preguntarse acerca de lo que se observa. De esta manera el estudiante aprender a interactuar de manera lgica y propositiva en el mundo en que se desarrolla. (p. 18).

En cada disciplina del conocimiento se desarrollan formas especficas de adquirir una comprensin de los fenmenos que le son propios y de indagar y examinar acerca de estos. As promueve y desarrolla lenguajes y tambin trminos especficos y especializados, mediante los cuales las competencias generales adquieren determinadas connotaciones y formas de realizacin especficas. Por lo tanto para dar cuenta de esta especificidad en la enseanza de las Ciencias Naturales es pertinente concretar determinadas competencias especficas que den cuenta de la aprehensin de fenmenos susceptibles de abordar desde el quehacer del rea.

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No es difcil ver que se requieren las competencias generales para identificar las preguntas cientficas, para explicar cientficamente los fenmenos y para usar la evidencia cientfica. Las competencias generales son condicin para la apropiacin de las herramientas conceptuales y metodolgicas que requiere el desarrollo del pensamiento cientfico y para valorar de manera crtica la ciencia.

El ejercicio de la interpretacin, la argumentacin y la construccin de nuevas alternativas de accin es clave para reconocer el valor de las ciencias y para desarrollar la capacidad de seguir aprendiendo.

2.2.5 Competencias Especficas en Ciencias Naturales.

Para el rea de Ciencias Naturales se definen siete competencias especficas6, las cuales corresponden a las llamadas capacidades de accin, y consideradas como significativas, que en su conjunto, muestran cmo el estudiante comprende y usa este conocimiento (de las ciencias), para resolver problemas y planteamientos especficos al rea.

En este sentido, las tres competencias especficas que corresponden de manera directa al trabajo disciplinar y metodolgico son:

6 Transversales en las pruebas de qumica, fsica y biologa

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Tabla 1.

Uso comprensivo del conocimiento cientfico: Identificar

1. Uso Comprensivo del Conocimiento CientficoIdentificar

Capacidad de reconocer y diferenciar fenmenos, representaciones y preguntas pertinentes sobre estos fenmenos.

D

E Capacidad para comprender y usar conceptos, teoras y modelos de las ciencias en S la solucin de problemas. No se trata de que el estudiante repita de memoria los C trminos tcnicos ni sus definiciones, sino que los comprenda y aplique en la

R resolucin de problemas a partir del conocimiento adquirido. I

PEl estudiante debe relacionar conocimientos adquiridos con fenmenos que se

C observan con frecuencia, de manera que pase de la simple repeticin de conceptos I a un uso comprensivo de ellos.

N

Fuente: MEN, 2004.

55

Tabla 2.

Explicacin de fenmenos: Explicar

2. Explicacin de fenmenosexplicar

Capacidad para construir y comprender argumentos, representaciones o modelos que den razn de fenmenos.

DSe relaciona con la capacidad para construir explicaciones, as como para

E

Scomprender argumentos y modelos que den razn de los fenmenos.

C

REsta competencia conlleva una actitud crtica y analtica en el estudiante que le

Ipermite establecer la validez o coherencia de una afirmacin. Es posible explicar un

P

mismo hecho utilizando representaciones conceptuales pertinentes de diferente

C

grado de complejidad

I

N

Fuente: MEN, 2004.

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Tabla 3.

Indagacin: indagar

3. Indagacinindagar

Capacidad para plantear preguntas y procedimientos adecuados y para buscar, seleccionar, organizar e interpretar informacin relevante para dar respuesta a esas preguntas.D Capacidad del estudiante para plantear preguntas, procedimientos, hiptesis

E novedosas y adecuadas, as como para buscar, seleccionar, organizar e interpretar informacin relevante para dar respuesta a esos interrogantes. S

CEl proceso de indagacin en ciencias implica, entre otras cosas, observar

R

detenidamente la situacin, plantear preguntas, buscar relaciones de causa-efecto,

I

recurrir a libros u otras fuentes de informacin, hacer predicciones, plantear

P

experimentos, identificar variables, realizar mediciones, adems de organizar y

C

analizar resultados. En el aula, no se trata de que el alumno repita un protocolo

I

establecido o elaborado por el maestro, sino de que ste plantee sus propios

interrogantes y disee su propio procedimiento.

N

Fuente: MEN, 2004.

En la presente investigacin y para fortalecimiento de las capacidades crticas, reflexivas e imaginativas en la fsica de los estudiantes del grado undcimo de la institucin educativa Gilberto lzate Avendao, se toma comoComment by Paula Martinez Cano: No queda claro si es una investigacin o una propuesta. Porque como investigacin no hay desarrollo metodolgico que lo avale como tal.

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punto de referencia en la propuesta de intervencin, la competencia de la indagacin.

Dicha eleccin se fundamente entendiendo como nivel de competencia, aquel grado de complejidad y abstraccin (cognitivo - metacognitivo), de los procesos que el estudiante debe realizar en el momento de abordar - enfrentar situaciones problema en fsica (experimentacin) o dar respuesta a un determinado planteamiento o pregunta.

Estos niveles se constituyen en puntos de referencia para establecer el progreso de los estudiantes, fijar metas y propsitos de la enseanza de las ciencias y tambin para orientar las actividades del docente en el aula de clase. Adems indican el desarrollo de las competencias en un determinado grado de escolaridad.

Las competencias y los niveles de desarrollo de las mismas sern tenidos en cuenta para la discusin sobre las metas de la educacin en ciencias a corto y mediano plazo. Con estos horizontes, las instituciones educativas deben establecer estrategias didcticas para desarrollar en el aula con sus docentes.

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A partir de la reflexin sobre las competencias y los niveles, y sobre los resultados acadmicos obtenidos por los estudiantes, el docente debe, al interior de su clase, planificar su trabajo y atender de manera ms eficiente las necesidades y debilidades que ha detectado en algunos de sus alumnos.

Ahora bien, dado que las competencias deben y pueden ser evaluadas dentro del contexto propio de los estudiantes, se hace necesario definir un conjunto de elementos comunes a todos ellos que permita discriminar el grado de apropiacin de conocimientos disciplinares y de la habilidad adquirida para abordar los problemas planteados a partir de las competencias especficas que se espera hayan desarrollado a lo largo de su proceso de formacin acadmica.Comment by Paula Martinez Cano: Argumentar desde qu postura lo toma.

Para tal fin se ha establecido un conjunto de niveles de competencia como mecanismo de discernimiento entre los grados de desarrollo alcanzado en las tres competencias mencionadas: identificar, explicar e indagar.

2.2.6. La competencia de Indagar.

La enseanza de las Ciencias Naturales busca promover una forma particular de indagacin en el que se parte de una pregunta problematizadora para

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luego establecer los elementos necesarios que deben ser considerados para resolverla (lo que implica utilizar informacin fctica, apoyarse en el conocimiento adquirido y en la capacidad de crear o imaginar estrategias de posibles soluciones). Una vez se ha logrado formular una pregunta coherente y pertinente, se procede a implementar una metodologa apropiada al trabajo para entrar a resolverla, la cual incluye, los elementos que se muestran en la tabla 4:

Tabla 4.

Proceso de Indagacin en Ciencias

El Proceso de Indagacin en Ciencias

plantear preguntas

hacer predicciones

organizar y analizar resultados

buscar relaciones de causa-efecto

observar detenidamente la situacin

identificar variables, realizar mediciones

seleccionar y organizar datos e informacin

consultar libros, revistas e investigaciones cientficas

interpretar informacin relevante al problema analizado

buscar teoras e hiptesis cuyos postulados sean pertinentes al problema

realizar anotaciones y elaborar informes que evidencien el trabajo realizado

Fuente: MEN, 2004.

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El proceso que se genera en el aula de clase no puede implementarse como una camisa de fuerza, en el sentido de pretender que el estudiante repita un protocolo unvoco, especfico y prediseado bajo una metodologa esttica impuesta por el docente, sino que se generen inquietudes y se logre elaborar y plantear preguntas, de esta manera, se van estructurando procedimientos autnomos, haciendo mencin al pilar de aprender a aprender.

En palabras del ICFES (2007):Comment by Paula Martinez Cano: Considera que el ICFES es la fuente ms rigurosa. No hay otras fuentes que ayuden a justificar y dar validez a su trabajo? Recomendacin Aprender s, pero cmo? Phillipe Mieirieu. Es fundamental para el proceso de indagacin o construccin de pensamiento a partir de la pregunta. Freire tambin. Falta una gran cantidad de referentes pedaggicos.

El proceso de indagacin en ciencias puede implicar, entre otras cosas, observar detenidamente la situacin, plantear preguntas, buscar relaciones de causaefecto, recurrir a los libros u otras fuentes de informacin, hacer predicciones, identificar variables, realizar mediciones y organizar y analizar resultados. La capacidad de buscar, recoger, seleccionar, organizar e interpretar informacin relevante para responder una pregunta es central en el trabajo de las ciencias. (p. 19).

De esta modo, se puede afirmar que la competencia indagar incluye la accin planeada, orientada a la bsqueda de informacin que ayude a

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establecer la validez de una respuesta preliminar. Esta accin puede tener distintos grados de elaboracin, como se expresa en la siguiente tabla:

Tabla 5.

Niveles de la competencia Indagar

NivelDescripcin

BajoEn este nivel las personas pueden plantear afirmaciones cualitativas para expresar los elementos de anlisis requeridos para una situacin tipo. Sin embargo se les dificulta relacionar variables y es posible que, para resolver un problema novedoso, hagan uso de procedimientos completamente operativos con base en una frmula comnmente usada, desligada, usualmente, del primer problema propuesto. En algunas ocasiones las herramientas matemticas se convierten en paradigmas y dejan de ser instrumentos que les permite construir un lenguaje de interpretacin propio de la fsica. Tienen dificultad en conectar los elementos que les permiten predecir situaciones que requieran relacionar dos o ms variables, teniendo en cuenta la variacin de las condiciones iniciales.

MedioEn este nivel las personas reconocen y emplean elementos matemticos y fsicos formales mnimos requeridos en la formulacin de estrategias para la resolucin de problemas de asociados con situaciones tipo. Usualmente se disean procedimientos adecuados para dar cuenta tanto cualitativa como cuantitativamente del comportamiento de dos o ms variables dentro de un mismo contexto; sin embargo, pueden presentar deficiencias en el momento de indagar sobre el efecto de la variacin de las condiciones iniciales. Por lo general hacen uso de herramientas analticas vlidas, aunque en algunos casos su sobreestimacin o desestimacin puede no dar cuenta de los fenmenos que intentan describir debido a dificultades en la formulacin de un planteamiento riguroso que refleje la conexin entre variables.

AltoLas personas que se ubican en este nivel son capaces de proponer mtodos de descripcin cualitativos y cuantitativos acerca de problemas tipo o incluso de aquellos que requieren un mayor grado de abstraccin; y de inferir estrategias, que de un modo ms general, describen resultados ulteriores provenientes de un correcto anlisis del problema directo que deben abordar. Esto implica una correcta interpretacin de la correlacin entre variables que le dan sentido completo al problema, del efecto de la variacin de condiciones iniciales del problema fsico planteado, hacindolos capaces de conectar situaciones cotidianas con profundos conceptos tericos de la fsica.

Fuente: MEN, 2004.

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Ahora bien, la complejidad de una situacin-problema en Ciencias Naturales, teniendo presente los niveles de la competencia indagar, se puede definir en trminos de las relaciones entre conceptos y acciones que dicha complejidad exige para su estudio, comprensin y solucin de manera rigurosa y disciplinada.

En este sentido, como lo afirma el ICFES (2007) el contexto de la enseanza fsica, se hace nfasis en que la complejidad que presenta una determinada situacin se incrementa en tanto el anlisis de la misma requiere una interpretacin, argumentacin o proposicin, conceptual y matemticamente, ms rigurosa (p. 95).

Aunque se reconoce que son varios los asuntos que configuran la rigurosidad conceptual y/o matemtica en el estudio - solucin de una situacin - problema en fsica, cuestin que implica tanto una revisin bibliogrfica completa y extensa, sobre el problema abordado, como un tratamiento conceptual riguroso, seguido de un tratamiento matemtico adecuado y especfico, hasta la proposicin de nuevas problemticas.

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2.2.7 Definicin y breve historia de la Fsica. Comment by Paula Martinez Cano: Debe centrarse en el campo de la didctica, no de la historicidad. Considero que esto es innecesario para esta propuesta.

La fsica es una ciencia natural que estudia la energa y la materia, teniendo presente sus comportamientos, sus cambios de estado y su movimiento en el espacio y en el tiempo, adems considera que dichos atributos pueden ser medidos. En consonancia con lo anterior se puede argumentar que la fsica se dedica al estudio de las transformaciones y cambios que sufre la materia y la naturaleza.

Etimolgicamente la palabra fsica viene dos vocablos griegos

(physis) que significa naturaleza y (ica), relativo a, que se encuentra en palabras como matemtica, aritmtica, retrica, entre otros.

En cuanto a su historia se puede considerar que la mayora de las civilizaciones de la antigedad trataron desde un principio de explicar el funcionamiento de su entorno; miraban las estrellas y pensaban cmo ellas podan regir su mundo. Esto llev a muchas interpretaciones de carcter ms filosfico que fsico; no en vano en esos momentos a la fsica se le llamaba filosofa natural.

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Muchos filsofos se encuentran en el desarrollo primigenio de la fsica, como Aristteles, Tales de Mileto o Demcrito, por ser los primeros en tratar de buscar algn tipo de explicacin a los fenmenos que les rodeaban.

A pesar de que las teoras descriptivas del universo que dejaron estos pensadores eran erradas, estas tuvieron validez por mucho tiempo, casi dos mil aos, en parte por la aceptacin de la Iglesia catlica de varios de sus preceptos, como la teora geocntrica o las tesis de Aristteles.

Esta etapa, denominada oscurantismo en la ciencia, termina cuando Nicols Coprnico, considerado padre de la astronoma moderna, en 1543 recibe la primera copia de su De Revolutionibus Orbium Coelestium. A pesar de que Coprnico fue el primero en formular teoras plausibles, es otro personaje al cual se le considera el padre de la fsica.

Despus de la propuesta de Coprnico, un catedrtico de matemticas de la Universidad de Pisa a finales del siglo XVI cambiara la historia de la ciencia, empleando por primera vez experimentos para comprobar sus aseveraciones: Galileo Galilei.

Mediante el uso del telescopio para observar el firmamento y sus trabajos en planos inclinados, Galileo emple por primera vez el mtodo cientfico y lleg a conclusiones capaces de ser verificadas. A sus trabajos se les unieron grandes

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contribuciones por parte de otros cientficos como Johannes Kepler, Blaise Pascal y Christian Huygens.

En palabras de Hernndez (2007):

Sin duda, uno de los hombres ms polifacticos e influyentes de esta poca era Galileo (1564-1642), quien presenta los conceptos de velocidad, aceleracin y las leyes de cada de los cuerpos ya conocidos. Galileo descubre la reversibilidad del movimiento gravitatorio, realiza experimentos con planos inclinados, descubri la libracin de la luna, las leyes del pndulo, desarrolla el principio de inercia y estudia el movimiento parablico y su descomposicin en una componente horizontal y otra vertical. De esta forma, Galileo es considerado el padre de la fsica. (prr.7).

Posteriormente, en el siglo XVII, un cientfico ingls rene las ideas de Galileo y Kepler en un solo trabajo, unifica las ideas del movimiento celeste y las de los movimientos en la Tierra en lo que l llam gravedad.

En 1687, Isaac Newton, en su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, formul los tres principios del movimiento y una cuarta Ley de la

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gravitacin universal, que transformaron por completo el mundo fsico; todos los fenmenos podan ser vistos de una manera mecnica.

El trabajo de Newton en este campo perdura hasta la actualidad; todos los fenmenos macroscpicos pueden ser descritos de acuerdo a sus tres leyes. Por eso durante el resto de ese siglo y el posterior siglo XVIII todas las investigaciones se basaron en sus ideas. De ah que se desarrollaron otras disciplinas, como la termodinmica, la ptica, la mecnica de fluidos y la mecnica estadstica.

Los conocidos trabajos de Daniel Bernoulli, Robert Boyle y Robert Hooke, entre otros, pertenecen a esta poca.

En el siglo XIX se producen avances fundamentales en la electricidad y el magnetismo, principalmente de la mano de Charles-Augustin de Coulomb, Luigi Galvani, Michael Faraday y Georg Simon Ohm, que culminaron en el trabajo de James Clerk Maxwell de 1855, que logr la unificacin de ambas ramas en el llamado electromagnetismo. Adems, se producen los primeros descubrimientos sobre radiactividad y el descubrimiento del electrn por parte de Joseph John Thomson en 1897.

Durante el siglo XX, la fsica se desarroll plenamente. En 1904, Hantar

Nagaoka haba propuesto el primer modelo del tomo, 6 el cual fue confirmado en parte por Ernest Rutherford en 1911, aunque ambos planteamientos seran

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despus sustituidos por el modelo atmico de Bohr, de 1913. En 1905, Einstein formul la teora de la relatividad especial, la cual coincide con las leyes de Newton cuando los fenmenos se desarrollan a velocidades pequeas comparadas con la velocidad de la luz. En 1915 extendi la teora de la relatividad especial, formulando la teora de la relatividad general, la cual sustituye a la Ley de gravitacin de Newton y la comprende en los casos de masas pequeas. Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr y otros, desarrollaron la teora cuntica, a fin de explicar resultados experimentales anmalos sobre la radiacin de los cuerpos. En 1911, Ernest Rutherford dedujo la existencia de un ncleo atmico cargado positivamente, a partir de experiencias de dispersin de partculas. En 1925 Werner Heisenberg, y en 1926 Erwin Schrdinger y Paul Adrien Maurice Dirac, formularon la mecnica cuntica, la cual comprende las teoras cunticas precedentes y suministra las herramientas tericas para la Fsica de la materia condensada.

Posteriormente se formul la teora cuntica de campos, para extender la mecnica cuntica de acuerdo con la Teora de la Relatividad especial, alcanzando su forma moderna a finales de los 40, gracias al trabajo de Richard Feynman, Julian Schwinger, Tomonaga y Freeman Dyson, que formularon la teora de la electrodinmica cuntica. Esta teora form la base para el desarrollo de la fsica de partculas. En 1954, Chen Ning Yang y Robert Mills desarrollaron las bases del modelo estndar. Este modelo se complet en los aos 1970, y con

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l fue posible predecir las propiedades de partculas no observadas previamente, pero que fueron descubiertas sucesivamente, siendo la ltima de ellas el quark top.

Los intentos de unificar las cuatro interacciones fundamentales han llevado a los fsicos a nuevos campos impensables. Las dos teoras ms aceptadas, la mecnica cuntica y la relatividad general, que son capaces de describir con gran exactitud el macro y el micromundo, parecen incompatibles cuando se las quiere ver desde un mismo punto de vista. Por eso se han formulado nuevas teoras, como la super-gravedad o la teora de cuerdas, donde se centran las investigaciones a inicios del siglo XXI.

2.2.8 Estructura y Componentes en el rea de Fsica.

Teniendo en cuenta el recorrido histrico anterior y los estndares bsicos de competencias que propone el MEN (2004) se establecen cuatro componentes para la evaluacin de la fsica: mecnica clsica, termodinmica, eventos ondulatorios y eventos electromagnticos.

En la siguiente tabla se pr