Materials per a l'ensenyament i aprenentatge de la Física i Química

La Didàctica de les Ciències tracta de donar resposta als problemes que pateix actualment l’educació, com el fracàs escolar o la dificultat que genera la diversitat d’alumnat a l’aula. Però no només als d’índole general sinó també, i en especial, als que s’estan detectant en l’educació científica, com la disminució, any rere any, de l’alumnat que opta per estudis de ciències i el desenvolupament d’actituds negatives cap a les mateixes, les idees alternatives, les formes de raonament de sentit comú, etc. Aquests i molts altres problemes han estat investigats i desenvolupats, arribant a constituir així un cos de coneixements sobre l’educació científica, tant formal com informal. Som conscients que la Didàctica de les Ciències és encara un camp molt recent i, en conseqüència, li queden moltes qüestions per resoldre. A més, cada grup d’alumnes representa un món diferent i, per tant, requereix una solució específica. Aquest treball no pretén trobar solucions sinó oferir, des d’una perspectiva socioconstructivista, els resultats de les línies d’investigació més potents i sobre les que hi ha més consens. Concretament en ell es recullen els següents aspectes: 1. La formació del professorat de ciències. Què hem de saber, saber fer i saber ser els professors de ciències? 2. El treball científic i els procediments en l'ensenyament de les ciències. Algunes característiques bàsiques del treball científic. La naturalesa de la ciència i la tecnologia. Anàlisi de la forma com es desenvolupen els treballs pràctics que ordinàriament s’inclouen en l’ensenyament de les ciències. Cerca d’alternatives: les pràctiques de laboratori com a investigacions. Indagant amb jocs, joguets i experiències científiques elementals. Argumentació i us de probes en ciències. 3. La resolució de problemes i els procediments en l'ensenyament de les ciències. Anàlisi de l'orientació habitual de la resolució de problemes. Necessitat d’un replantejament en profunditat. Com convertir els problemes de llapis i paper en autèntics desafiaments d’interès? La resolució de problemes com a investigació. 4. L'aprenentatge dels conceptes científics. Quines dificultats apareixen en l'aprenentatge dels coneixements teòrics? Possibles causes de les idees alternatives. Propostes per a la introducció dels conceptes científics: el canvi conceptual i el constructivisme. Propostes d'ensenyament que faciliten l’aprenentatge: l’ensenyament aprenentatge com a investigació i el programa d'activitats. 5. Aspectes axiològics en l'ensenyament de les ciències. Finalitats de la ciència i l’ensenyament de les ciències: l’alfabetització científica i tecnològica. Motivacions, actituds i valors. Actituds negatives cap a la ciència i cap al seu aprenentatge. El canvi actitudinal. Més enllà del canvi conceptual: aprenentatge com a canvi conceptual, metodològic i axiològic. El clima d’aula i del centre. 6. La dimensió CTSA en l'educació científica: instrument de canvi actitudinal i de contextualització. Propostes per al canvi axiològic i l’educació ciutadana. Història de les ciències i les relacions CTSA en l’ensenyament de les ciències. Atenció als problemes del món: l’educació per a la sostenibilitat. Argumentació i pensament crític en l’ensenyament de les ciències. Aspectes ètics de la ciència i la tecnologia. Paper de l’educació no formal en l'ensenyament de les ciències. 7. L'avaluació com un instrument de millora de l'aprenentatge i l'ensenyament. Concepcions del professorat i de la societat sobre l'avaluació. Les finalitats de l'avaluació. Què avalua PISA? L'avaluació com a instrument d'aprenentatge. Les activitats d'avaluació i la qualificació. L'avaluació com a instrument de millora de l’ensenyament.La Didáctica de las Ciencias trata de dar respuesta a los problemas que sufre actualmente la educación, como el fracaso escolar o la dificultad que genera la diversidad de alumnado en el aula. Pero no sólo a los de índole general sino también y en especial, a los que se están detectando en la educación científica, como la disminución, año tras año, del alumnado que opta por estudios de ciencias, el desarrollo de actitudes negativas hacia las mismas, las ideas alternativas, las formas de razonamiento de sentido común, etc. Estos y otros muchos problemas han sido investigados y desarrollados, llegando a constituir así un cuerpo de conocimientos sobre la educación científica, tanto formal como informal. Somos conscientes que la Didáctica de las Ciencias es todavía un campo muy reciente y, en consecuencia, le quedan muchas cuestiones por resolver. Además, cada grupo de alumnos representa un mundo diferente y, por lo tanto, requiere una solución específica. Este trabajo no pretende encontrar soluciones sino ofrecer, desde una perspectiva socioconstructivista, los resultados de las líneas de investigación más potentes y sobre las que se da más consenso. Concretamente en él se recogen los siguientes aspectos: 1. La formación del profesorado de ciencias. ¿Qué tenemos que saber, saber hacer y saber ser los profesores de ciencias? 2. El trabajo científico y los procedimientos en la enseñanza de las ciencias. Algunas características básicas del trabajo científico. La naturaleza de la ciencia y la tecnología. Análisis de la forma como se desarrollan los trabajos prácticos que ordinariamente se incluyen en la enseñanza de las ciencias. Busca de alternativas: las prácticas de laboratorio como investigaciones. Indagando con juegos, juguetes y experiencias científicas elementales. Argumentación y uso de pruebas en ciencias. 3. La resolución de problemas y los procedimientos en la enseñanza de las ciencias. Análisis de la orientación habitual de la resolución de problemas. Necesidad de un replanteamiento en profundidad. ¿Cómo convertir los problemas de lápiz y papel en auténticos desafíos de interés? La resolución de problemas como investigación. 4. El aprendizaje de los conceptos científicos. ¿Qué dificultades aparecen en el aprendizaje de los conocimientos teóricos? Posibles causas de las ideas alternativas. Propuestas para la introducción de los conceptos científicos: el cambio conceptual y el constructivismo. Propuestas de enseñanza que facilitan el aprendizaje: la enseñanza-aprendizaje como investigación y el programa de actividades. 5. Aspectos axiológicos en la enseñanza de las ciencias. Finalidades de la ciencia y la enseñanza de las ciencias: la alfabetización científica y tecnológica. Motivaciones, actitudes y valores. Actitudes negativas hacia la ciencia y hacia su aprendizaje. El cambio actitudinal. Más allá del cambio conceptual: aprendizaje como cambio conceptual, metodológico y axiológico. El clima de aula y del centro. 6. La dimensión CTSA en la educación científica: instrumento de cambio actitudinal y de contextualización. Propuestas para el cambio axiológico y la educación ciudadana. Historia de las ciencias y las relaciones CTSA en la enseñanza de las ciencias. Atención a los problemas del mundo: la educación para la sostenibilidad. Argumentación y pensamiento crítico en la enseñanza de las ciencias. Aspectos éticos de la ciencia y la tecnología. Papel de la educación no formal en la enseñanza de las ciencias. 7. La evaluación como un instrumento de mejora del aprendizaje y la enseñanza. Concepciones del profesorado y de la sociedad sobre la evaluación. Las finalidades de la evaluación. ¿Qué evalúa PISA? La evaluación como instrumento de aprendizaje. Las actividades de evaluación y la calificación. La evaluación como instrumento de mejora de la enseñanza.The Science Teaching tries to give an answer to the problems that education must face nowadays, such as academic failure or the great difficulties generated by the number and diversity of students in the classroom. It not only devotes to the general problems but also and especially those who are being detected in science education such as the constant decrease of students beginning their studies in science careers, negative attitudes towards scientific studies, alternative ideas, some forms of common sense reasoning, etc. There has been enough research about these and other problems and so a body of knowledge on science education, both formal and informal, has been constituted. We are aware that Science Education is still a very young field and, consequently many issues remain unresolved. In addition, each group of students represents a different world and, therefore, requires a specific solution. This work does not try to find solutions but to offer, from a socio-constructivist perspective, the research results on the most powerful and consensuated fields. In particular the following units are treated: 1. Science teachers’ training. What do we need to know, know-how and know to be as science teachers? 2. Scientific work and procedures in science teaching. Some basic characteristics of scientific work. The nature of science and technology. An analysis of how develop the practical work usually included in science education. Search for alternatives: the laboratory practices oriented as a research. Inquiring with games, toys and basic scientific experiments. Argument and use of evidence in science. 3. The resolution of problems and procedures in teaching science. Analysis of the usual orientation in problems solving. We need to analyze the question in depth. How can we turn the pen-and-paper problems into real challenges of interest? Problem solving as a research. 4. Learning scientific concepts. Which difficulties arise in the learning of theoretical knowledge? Possible causes of alternative ideas. Proposals for the introduction of scientific concepts: conceptual change and constructivism. Teaching proposals that facilitate learning: learning as a research and the activities program. 5. Axiological aspects in science education. Aims of science and science education: scientific and technological literacy. Motivations, attitudes and values. Negative attitudes towards science and its learning. Attitudinal change. Beyond conceptual change: learning as conceptual, methodological and axiological change. The classroom environment and the center environment. 6. CTSA dimension in science education: a tool for attitudinal change and contextualization. Axiological proposals for change and civic education. History of science and CTSA relations in science education. Awareness towards the world problems: education for sustainability. Argumentation and critical thinking in science education. Ethical aspects of science and technology. Role of non-formal education in science education. 7. Evaluation as a tool for improving learning and teaching. Teachers and society‘ conceptions about evaluation. The purposes of evaluation. What does PISA assess? Evaluation as a learning tool. The assessment and qualification activities. Evaluation as a tool to improve teaching