¿Cómo enseñar a plantear preguntas investigables?

¿Cómo enseñar a plantear preguntas investigables?

Profª Anarella Gatto

Contenidista Química Portal Uruguay Educa

2018

Tipos de actividades

A partir de la lectura de textos

A partir de la historia de la Ciencia

A partir de actividades experimentales

A partir de actividades de "papel y lápiz"

Créditos

Para ayudar a los estudiantes a desarrollar su capacidad de plantear preguntas investigables y proponer experimentos para comprobarlas, las autoras Sanmartí y Márquez (2012) proponen distintos tipos de actividades:

• A partir de la lectura de textos
• A partir de la historia de la ciencia
• A partir de actividades experimentales
• A partir de actividades de "papel y lápiz".

La lectura de textos con contenido científico provenientes de periódicos, Internet, revistas de divulgación… es una excelente actividad para incidir en el desarrollo de la capacidad del alumnado para formular preguntas investigables y diseñar experimentos que permitan comprobar aquello que se afirma en el texto (Marbà, Márquez y Sanmartí, 2009; Mazzitelli, Maturano y Macías, 2009, como se citó en Sanmartí y Márquez, 2012).

• EJEMPLO: El secreto está en el bañador

En el marco del aprendizaje de la dinámica, se propuso a alumnos de 4.º de ESO la lectura de un artículo en el que se afirmaba que los nuevos récords olímpicos en natación eran debidos al diseño de los bañadores utilizados. Entre otras acciones se les pidió que formularan un problema a investigar para comprobar dicha afirmación y diseñaran un experimento.

Sin duda, una fuente de actividades básica es la realización de trabajos prácticos. Ejemplo: Diabetes y los nutrientes de la dieta

• Diseña una actividad experimental en la que puedas determinar las variaciones en los niveles de glucemia en sangre luego de la ingesta de una alfajor (puedes utilizar un medidor digital de la glucemia). Con los datos obtenidos construye una tabla de datos y su respectiva gráfica.
• ¿Existen diferencias en la actividad anterior si modificas la hora del día en la que la lleves acabo? ¿Cómo lo comprobarías?
• En una segunda experiencia se le pide al mismo paciente A que ingiera un almuerzo con alto contenidos de proteínas y lípidos pero sin glúcidos. Tres horas más tarde se somete a una rutina física moderada. A los efectos de visualizar la actividad del glucógeno y la glucemia se tomaron muestras sanguíneas en intervalos de 10 minutos. ¿Cuáles piensas que son los objetivos de esta experiencia? ¿Qué resultados se esperan obtener? ¿Cómo lo fundamentas? Puedes buscar gráficas, tablas o material teórico que apoye tu respuesta.

Propuesta completa en el siguiente enlace.

Otra manera de tratar el tema de las preguntas investigables y su importancia en la construcción del conocimiento científico es a partir de la historia de la ciencia y de reconocer cómo han variado las preguntas que se han formulado para explicar un determinado fenómeno (Pedrinaci y Sequeiros, 1999, como se citó en Sanmartí y Márquez, 2012). Ejemplo: Henri Becquerel y la radiactividad A finales de 1800 varios científicos se pusieron a investigar toda una suerte de misteriosas radiaciones. Entre ellas estaban los rayos X, que podían producir impresiones en papel fotográfico aun cuando éste estuviera aislado de la luz. Se había descubierto la presencia de rayos X asociada a algunas formas de fluorescencia, es decir que cuando se ponía una placa fotográfica cerca de una fuente de fluorescencia (como por ejemplo un tubo de rayos catódicos), aparecían manchas negras en la placa cuando se la revelaba en el cuarto oscuro. Henri Becquerel decidió poner a prueba la idea de que la fluorescencia produce rayos X. Para ello tomó una sustancia (sulfato de uranilo y potasio) que fluoresce cuando es iluminada con rayos ultravioletas (UV). Tomó entonces una placa fotográfica, la envolvió bien en papel negro, puso sobre ella unos cristales de sulfato de uranilo y potasio y dejó todo esto en el alfeizar de la ventana bajo los rayos del sol (que como bien sabemos tienen rayos UV). A las pocas horas reveló la placa fotográfica y encontró manchas en ella correspondientes a las posiciones de los cristales. Concluyó entonces que la fluorescencia del sulfato de uranilo y potasio producía rayos X. Se aprestó a publicar sus hallazgos mientras repetía los experimentos. Pero hete aquí que en ese día, miércoles 26 de febrero de 1896, el tiempo se puso todo nublado. Becquerel decidió postergar sus experimentos: dejó la placa fotográfica envuelta en papel negro y los cristales en un cajón, bien a oscuras, sabiendo que los cristales no fluorescen en la oscuridad y que por lo tanto nada debería pasar. A los pocos días, por las dudísimas, decidió revelar la placa fotográfica y encontró para su sorpresa que los cristales habían dejado una clarísima marca. O sea que podían producir rayos X o alguna otra radiación aun sin fluorescencia. Esto, claro está, contradecía su hipótesis original. Este resultado lo llevó en nuevas direcciones. Se le ocurrió que la sustancia estaba emitiendo una nueva forma de rayos. Con paciencia, logró descubrir que la fuente de radiación era el uranio de los cristales y de esa forma descubrió la radiactividad espontánea, por lo que compartió el Premio Nobel de Física en 1903 con Pierre y Marie Curie.

• ¿Cuál será la pregunta que quería contestar Becquerel con este experimento?
• ¿Por qué habrá querido responderla? ¿Qué significado tendría para él esa pregunta teniendo en cuenta la época en la que vivía?
• ¿Qué hipótesis propuso? ¿Qué métodos usó para poner esa hipótesis a prueba?
• ¿Qué resultados obtuvo? ¿A qué conclusiones llegó?
• ¿Cambió lo que pensaba al principio, luego de su experimento?
• ¿Qué nuevas preguntas le habrán surgido después?

Finalmente, otro tipo de actividades para aprender a formular preguntas investigables es el relacionado con la respuesta a ejercicios diseñados con esta finalidad, que también pueden ser utilizados como cuestiones para evaluar esta capacidad (Sanmartí y Márquez, 2012). Ejemplo: Dieta mediterránea En un congreso de cardiología se ha presentado un estudio basado en una muestra de 772 personas (de 55 a 80 años) repartidas en dos grupos. Al primero se le ha suministrado una dieta mediterránea enriquecida con aceite de oliva y al segundo se le ha proporcionado una dieta rica en grasas animales. A los tres meses, en los dos casos, se han medido una serie de indicadores que indican el riesgo cardiovascular, como por ejemplo la colesterolemia o concentración de colesterol en la sangre. El colesterol, insoluble en agua, es transportado por el plasma formando estructuras supramoleculares denominadas lipoproteínas. Las de baja densidad o LDL tienden a depositar colesterol en la pared de las arterias y aumentan el riesgo de patologías cardiovasculares. ¿Qué pregunta se planteaban con esta investigación?

Finalmente, otro tipo de actividades para aprender a formular preguntas investigables es el relacionado con la respuesta a ejercicios diseñados con esta finalidad, que también pueden ser utilizados como cuestiones para evaluar esta capacidad (Sanmartí y Márquez, 2012). Ejemplo: Dieta mediterránea En un congreso de cardiología se ha presentado un estudio basado en una muestra de 772 personas (de 55 a 80 años) repartidas en dos grupos. Al primero se le ha suministrado una dieta mediterránea enriquecida con aceite de oliva y al segundo se le ha proporcionado una dieta rica en grasas animales. A los tres meses, en los dos casos, se han medido una serie de indicadores que indican el riesgo cardiovascular, como por ejemplo la colesterolemia o concentración de colesterol en la sangre. El colesterol, insoluble en agua, es transportado por el plasma formando estructuras supramoleculares denominadas lipoproteínas. Las de baja densidad o LDL tienden a depositar colesterol en la pared de las arterias y aumentan el riesgo de patologías cardiovasculares. ¿Qué pregunta se planteaban con esta investigación?

Sin duda, una fuente de actividades básica es la realización de trabajos prácticos. Ejemplo: Diabetes y los nutrientes de la dieta

• Diseña una actividad experimental en la que puedas determinar las variaciones en los niveles de glucemia en sangre luego de la ingesta de una alfajor (puedes utilizar un medidor digital de la glucemia). Con los datos obtenidos construye una tabla de datos y su respectiva gráfica.
• ¿Existen diferencias en la actividad anterior si modificas la hora del día en la que la lleves acabo? ¿Cómo lo comprobarías?
• En una segunda experiencia se le pide al mismo paciente A que ingiera un almuerzo con alto contenidos de proteínas y lípidos pero sin glúcidos. Tres horas más tarde se somete a una rutina física moderada. A los efectos de visualizar la actividad del glucógeno y la glucemia se tomaron muestras sanguíneas en intervalos de 10 minutos. ¿Cuáles piensas que son los objetivos de esta experiencia? ¿Qué resultados se esperan obtener? ¿Cómo lo fundamentas? Puedes buscar gráficas, tablas o material teórico que apoye tu respuesta.

Propuesta completa en el siguiente enlace.

La lectura de textos con contenido científico provenientes de periódicos, Internet, revistas de divulgación… es una excelente actividad para incidir en el desarrollo de la capacidad del alumnado para formular preguntas investigables y diseñar experimentos que permitan comprobar aquello que se afirma en el texto (Marbà, Márquez y Sanmartí, 2009; Mazzitelli, Maturano y Macías, 2009, como se citó en Sanmartí y Márquez, 2012). Ejemplo: El secreto está en el bañador En el marco del aprendizaje de la dinámica, se propuso a alumnos de 4º de ESO la lectura de un artículo en el que se afirmaba que los nuevos récords olímpicos en natación eran debidos al diseño de los bañadores utilizados. Entre otras acciones se les pidió que formularan un problema a investigar para comprobar dicha afirmación y diseñaran un experimento.

Otra manera de tratar el tema de las preguntas investigables y su importancia en la construcción del conocimiento científico es a partir de la historia de la ciencia y de reconocer cómo han variado las preguntas que se han formulado para explicar un determinado fenómeno (Pedrinaci y Sequeiros, 1999, como se citó en Sanmartí y Márquez, 2012). Ejemplo: Henri Becquerel y la radiactividad A finales de 1800 varios científicos se pusieron a investigar toda una suerte de misteriosas radiaciones. Entre ellas estaban los rayos X, que podían producir impresiones en papel fotográfico aun cuando éste estuviera aislado de la luz. Se había descubierto la presencia de rayos X asociada a algunas formas de fluorescencia, es decir que cuando se ponía una placa fotográfica cerca de una fuente de fluorescencia (como por ejemplo un tubo de rayos catódicos), aparecían manchas negras en la placa cuando se la revelaba en el cuarto oscuro. Henri Becquerel decidió poner a prueba la idea de que la fluorescencia produce rayos X. Para ello tomó una sustancia (sulfato de uranilo y potasio) que fluoresce cuando es iluminada con rayos ultravioletas (UV). Tomó entonces una placa fotográfica, la envolvió bien en papel negro, puso sobre ella unos cristales de sulfato de uranilo y potasio y dejó todo esto en el alfeizar de la ventana bajo los rayos del sol (que como bien sabemos tienen rayos UV). A las pocas horas reveló la placa fotográfica y encontró manchas en ella correspondientes a las posiciones de los cristales. Concluyó entonces que la fluorescencia del sulfato de uranilo y potasio producía rayos X. Se aprestó a publicar sus hallazgos mientras repetía los experimentos. Pero hete aquí que en ese día, miércoles 26 de febrero de 1896, el tiempo se puso todo nublado. Becquerel decidió postergar sus experimentos: dejó la placa fotográfica envuelta en papel negro y los cristales en un cajón, bien a oscuras, sabiendo que los cristales no fluorescen en la oscuridad y que por lo tanto nada debería pasar. A los pocos días, por las dudísimas, decidió revelar la placa fotográfica y encontró para su sorpresa que los cristales habían dejado una clarísima marca. O sea que podían producir rayos X o alguna otra radiación aun sin fluorescencia. Esto, claro está, contradecía su hipótesis original. Este resultado lo llevó en nuevas direcciones. Se le ocurrió que la sustancia estaba emitiendo una nueva forma de rayos. Con paciencia, logró descubrir que la fuente de radiación era el uranio de los cristales y de esa forma descubrió la radiactividad espontánea, por lo que compartió el Premio Nobel de Física en 1903 con Pierre y Marie Curie.

• ¿Cuál será la pregunta que quería contestar Becquerel con este experimento?
• ¿Por qué habrá querido responderla? ¿Qué significado tendría para él esa pregunta teniendo en cuenta la época en la que vivía?
• ¿Qué hipótesis propuso? ¿Qué métodos usó para poner esa hipótesis a prueba?
• ¿Qué resultados obtuvo? ¿A qué conclusiones llegó?
• ¿Cambió lo que pensaba al principio, luego de su experimento?
• ¿Qué nuevas preguntas le habrán surgido después?

Referencias bibliográficas:

• Sanmartí, N. y Márquez, C. (2012, enero). Enseñar a plantear preguntas investigables. Alambique. Didáctica de las Ciencias Experimentales, (70), p. 27-36. Recuperado de: http://gent.uab.cat/conxitamarquez/sites/gent.uab.cat.conxitamarquez/files/Ense%C3%B1ar%20a%20plantear%20preguntas%20investigables.pdf

• El secreto está en el bañador: Sanmartí, N. y Márquez, C. (2012, enero). Enseñar a plantear preguntas investigables. Alambique. Didáctica de las Ciencias Experimentales, (70), 27-36. Recuperado de: http://gent.uab.cat/conxitamarquez/sites/gent.uab.cat.conxitamarquez/files/Ense%C3%B1ar%20a%20plantear%20preguntas%20investigables.pdf/BBC Mundo. (1 de agosto de 2009). El secreto está en el bañador. BBC Mundo. Recuperado de: http://www.bbc.com/mundo/ciencia_tecnologia/2009/08/090731_2305_roma_trajes_natacion_jrg.shtml?print=1
• Henri Becquerel y la radiactividad:
  • Expedición Ciencia (2014). Guía de ejercicios para el diseño experimental. Recuperado de: http://expedicionciencia.org.ar/wp-content/uploads/2015/06/GUIA-DE-DISE%C3%91O-EXPERIMENTAL-expC-2014.pdf/
  Collo, M., De la Fuente, C., Gabaroni, B., Gianatiempo, A., Israel, G., Melo, S., Seara, V. (2011) Ciencias naturales material para directivos educación primaria. Coordinado por Furman, M; Salomón P. y Sargorodschi, A. Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina: Instituto Internacional de Planeamiento de la educación IIPE- Unesco. Recuperado de: http://servicios2.abc.gov.ar/lainstitucion/organismos/programa_para_el_acompaniamiento_y_la_mejora_escolar/materiales_de_trabajo/directores/ciencias_naturales.pdf
• Dieta mediterránea: Ferrés-Gurt C. (2017). El reto de plantear preguntas científicas investigables. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 14 (2), p. 410-426. doi: 10498/19226. Recuperado de: http://revistas.uca.es/index.php/eureka/article/viewFile/3395/3114

Imágenes:

• A partir de la lectura de textos: Books stack, Flaticon, recuperado de http://www.flaticon.com/free-icon/books-stack-of-three_29302, Gratuita con atribución
• A partir de la historia de la ciencia: Lincoln, Flaticon, recuperado de https://image.flaticon.com/icons/svg/412/412834.svg, Gratuita con atribución
• A partir de actividades experimentales: Flask, Flaticon, recuperado de https://image.flaticon.com/icons/svg/297/297550.svg, Gratuita con atribución
• A partir de actividades de "papel y lápiz": Pen, Flaticon, recuperado de https://image.flaticon.com/icons/svg/149/149307.svg, Gratuita con atribución