cuadernillo 2018

MAESTRÍA EN DOCENCIA DE LAS CIENCIAS NATURALES

SOCIALIZACIÓN DISEÑO DE TESIS Marzo 2018

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA NACIONAL DEPARTAMENTO DE FÍSICA

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA NACIONAL DEPARTAMENTO DE FÍSICA

MAESTRÍA EN DOCENCIA DE LAS CIENCIAS NATURALES

Steiner Valencia Vargas Jefe Departamento de Física Liliana Tarazona Vargas Coordinador Programas de Posgrado Equipo de Docentes Margarita Lucy Vargas Nieto Liliana Tarazona Vargas Olga M. Méndez Núñez Gladys H. Jiménez Gómez Steiner Valencia Vargas Sandra Sandoval Osorio Rosa Inés Pedreros Francisco Malagón Sánchez Erika Carolina Ariza Juan Carlos Orozco Cruz

Norma Constanza Castaño Cuellar Martha Jeaneth Garcia Sarmiento Guillermo Chona Duarte

15 y 17 de marzo de 2018

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PRESENTACIÓN Los procesos de formación de docentes en ciencias que se desarrollan desde los programas de posgrado del Departamento de Física: Maestría en Docencia de las Ciencias Naturales y Especialización en Docencia de las Ciencias para el Nivel Básico se interesan por la construcción de escenarios de reflexión y profundización teórica en el campo de la docencia de las ciencias que aporten a los contextos escolares y proyecten acciones de innovación e investigación en las prácticas de enseñanza. Acciones que se expresan en el liderazgo de los maestros de ciencias en sus respectivas comunidades escolares.

Desde esta convicción el diseño de tesis que se concreta al finalizar el segundo semestre del programa de Maestría articula las reflexiones en torno al sentido de la enseñanza de las ciencias, la historicidad de los saberes, las reflexiones pedagógicas y didácticas y las posibilidades para transformar la escuela desde las prácticas de enseñanza de las ciencias.

Emprender la construcción de los diseños de tesis ha llevado a los diferentes estudiantes y sus correspondientes asesores a enmarcar y concretar sus intereses investigativos y acotar sus posibilidades de realización, a recortar sus búsquedas y propósitos frente a la educación en ciencias a un espacio-tiempo realizable que cumpla con rigor el ejercicio de profundización teórica y metodológica de nuestros programas sin descuidar el interés por trasformar e innovar en la prácticas de enseñanza.

Los diseños que se presentan en este primer semestre de 2018 corresponden al ejercicio iniciado en agosto de 2017 y expresan la madurez de las reflexiones alcanzadas por los estudiantes de tercer semestre no solo en el espacio de asesoría sino en el tránsito por los diferentes seminarios y espacios académicos del programa; en este sentido, no son ejercicios aislados sino que disponen un lugar teórico donde se sitúan las reflexiones de los diferentes grupos de trabajo del Programa de Maestría, que de diferente manera expresan el escenario complejo de reflexiones a las cuales estamos convocados como comunidad académica de maestros de ciencias.

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Escenarios de socialización como estos seguramente enfrentan a quienes exponen a encontrar ideas potentes a las que no se les había dado suficiente relevancia, cabos sueltos en las reflexiones de los que no nos habíamos percatado, derivaciones metodológicas que se hacen necesarias para imprimir validez a los desarrollos, pero ante todo nos muestran el tejido teórico y la construcción de sentidos para la enseñanza de las ciencias que sitúan el programa como una opción propositiva para un país que se debate en nuevos escenarios políticos, sociales y económicos.

RESUMENES DISEÑOS DE TESIS ANÁLISIS DE LA HUELLA ECOLÓGICA DEL COLEGIO SANTA LUISA Y DISEÑO DE UNA PROPUESTA PEDAGÓGICA PARA LA FORMACIÓN EN EDUCACIÓN AMBIENTAL DE LOS ESTUDIANTES Adriana Carolina Córdoba Fonseca Asesora: Norma Constanza Castaño Cuellar La educación ambiental permite la trasformación de un nuevo pensamiento con base en las problemáticas que se observan en el entorno.

Estas problemáticas generan una transformación social porque impactan una comunidad, la cual puede contribuir desde sus acciones a un cambio en la cultura, identificando las fortalezas y debilidades de la formación ambiental del colegio Santa Luisa, por medio de un mapeo sobre la huella ecológica desde las prácticas de consumo que repercuten de manera negativa o positiva en el colegio y de las herramientas que se han venido utilizando para propender por una concientización más encaminada a la realidad en la que se ven inmersos los estudiantes. Por ello surge una pregunta de investigación como ¿Cuál es la huella ecológica de los estudiantes del colegio Santa Luisa y que incidencia tiene en su formación en educación ambiental?, la cual se pretende contestar a partir del análisis de la huella ecológica de los estudiantes, identificando y categorizando las prácticas de consumo, caracterizando esos aspectos que inciden en las practicas y diseñando una propuesta pedagógica que permita dar cuenta de esa incidencia mediante la participación colectiva. Se utilizará una metodología mixta desde la triangulación, integrando datos cualitativos y cuantitativos, por medio de encuestas, que permitan describir y analizar la huella ecológica de los estudiantes.

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COLECCION DE MACROINVERTEBRADOS ACUATICOS: UNA ALTERNATIVA PARA LOS ESTUDIOS DE LA BIODIVERSIDAD Zuleny Aguilera Martinez Asesora: Martha Jeaneth Garcia Sarmiento En la búsqueda constante de elementos y estrategias que contribuyan al mejoramiento del proceso de aprendizaje de los estudiantes y que fortalezcan el desempeño de la labor del docente se han producido diferentes procedimientos que han ayudado y optimizado la acción educativa dentro del aula. En la enseñanza de la biología se emplean estrategias didácticas tales como el planteamiento y resolución de problemas, la lectura, el análisis, la elaboración de textos, la observación y análisis de material audiovisual, los trabajos de laboratorio, etc. Sin embargo, todas éstas estrategias han sido utilizadas de forma reiterada y cargante en el salón de clase lo que ha provocado casi que su agotamiento como recurso didáctico. En las ciencias naturales es usual encontrar la elaboración de colecciones biológicas en el marco de investigaciones científicas desaprovechando su valor en el plano educativo. El valor educativo de las colecciones biológicas es múltiple ya que brinda infinidad de posibilidades para trabajar en el aula de clase, posibilitando la enseñanza aprendizaje de contenidos no solo conceptuales, sino también procedimentales y actitudinales. El trabajo de investigación se centra en comprender ¿De qué manera la implementación, el uso y aprovechamiento de una colección de macroinvertebrados acuáticos fomenta la enseñanza-aprendizaje del tema biodiversidad en los estudiantes de grado cuarto del colegio El Cortijo Vianey IED? Teniendo en cuenta que el proceso de indagación sobre esta temática permitirá construir, caracterizar y sistematizar una propuesta de aula orientada a fortalecer la acción del docente en los procesos de enseñanza de conceptos estructurantes de la biología.

SITUACIONES EXPERIMENTALES DEL AGUA DESDE LA COMPOSICIÓN Y DESCOMPOSICIÓN: UNA FORMA PARA ESTUDIAR EL ELEMENTO QUÍMICO.

Ivone Ximena Cárdenas Aldana Asesores: Olga Méndez Núñez, Steiner Valencia Vargas Le enseñanza de la química se centra principalmente en la negación de la experiencia, la comprobación experimental, la abstracción y la me-

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moria que llevan a ejercicios nemotécnicos. Por tal razón, el presente trabajo busca profundizar en el estudio y la caracterización de los elementos químicos. Se propone realizar un estudio experimental y teórico, que junto al trabajo de aula permita establecer criterios pedagógicos y didácticos para la enseñanza del elemento químico. Teniendo en cuenta que un elemento químico es un cuerpo simple que no se puede descomponer por cualquier medio físico, y que en la naturaleza no se encuentra tal cual.

Como estrategia se lleva a cabo un dialogo con textos de Antoine Lavoisier (1789), Michael Faraday (1839), María V. Álzate (1976), entre otros, desde los que se propone una estructuración y organización de situaciones experimentales para profundizar en el estudio del Elemento Químico. En este ejercicio se centra la atención en interrogar por aquellos experimentos desde las cuales se considera posible abordar la composición y descomposición para el estudio del elemento químico y su caracterización, dando énfasis al trabajo con el agua en experimentos como la electrólisis. Por otro lado, desde las comprensiones alcanzadas se realizan lecturas de las explicaciones de los estudiantes para derivar de allí elementos para la enseñanza de las ciencias en particular de la química en la educación básica.

“DEL UNGEZEIFER A LOS COLEÓPTERA” UNA REFLEXIÓN BIOFILOSÓFICA SOBRE EL DEVENIR DE LA FORMA Andrea Milena Estupiñán Sabogal Asesores: Olga Méndez Nuñez- Steiner Valencia Vargas El desarrollo de una mirada compleja de lo viviente, implica considerar que el discurso biológico no es suficiente para dar explicaciones sobre lo vivo. En este sentido existe un interés particular por vincular la biología, la literatura y la filosofía como discursos que permiten complejizar la mirada de lo viviente. “Del ungezeifer a los coleóptera”, se constituye en una manera de reflexionar sobre lo vivo. En este orden de ideas “ la metamorfosis” es una noción que se puede abordar desde estos tres discursos, desde lo filosófico: si la metamorfosis implica un cambio en la forma, se torna entonces pertinente pensar que la conceptualización de la forma en relación con el cambio de los organismos es una condición para explicar el desarrollo post-embrionario de los escarabajos particularmente, y para esto es necesario entonces profundizar en aspectos biofilosóficos, que hacen de la forma un concepto biológico, por esto es

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importante documentar los usos que algunos filósofos y naturalistas hacen de la forma para explicar el cambio de los organismos, igualmente se pretende diseñar, implementar y sistematizar una intervención de aula en la que se plasmen aspectos sobre la transformación de los escarabajos fitófagos con estudiantes de básica primaria…

“Cuando Gregorio Samsa se despertó una mañana después de un sueño intranquilo, se encontró sobre su cama convertido en un monstruoso insecto… -Qué me ha ocurrido?, pensó” Frank Kakfa.

CAMBIOS HORMONALES: UN CAMINO PARA LA COMPRENSIÓN DE LOS PROCESOS DE DIFERENCIACIÓN SEXUAL EN LA PUBERTAD Paula Andrea Salcedo Ávila Asesores: Erika Ariza Vargas - Margarita Vargas Nieto Reconocer los diferentes cambios hormonales que se presentan en la pubertad desde una mirada integral que articule diversas perspectivas, concepciones y conocimientos que se tienen en torno a esta situación, es una condición de posibilidad para caracterizar los modos en que se comprende, problematiza y moviliza la construcción de explicaciones que se dan en torno a aquellos cambios que particularmente inciden en los procesos de diferenciación sexual evidentes en esta etapa. Desde esta perspectiva, se emprende un camino de búsquedas, interrogantes, inquietudes, encuentros y desencuentros que emergen de la caracterización de las prácticas y experiencias de los estudiantes de nivel 10 (grado octavo) de la Escuela Pedagógica Experimental.

Es así, que se considera relevante el desarrollo de una ruta explicativa que contemple diferentes niveles de complejidad y de relaciones, que permitan dar cuenta de las experiencias, situaciones e inquietudes que tienen los estudiantes en torno a los cambios que presentan en su cuerpo. Para ello, se desarrolla un ejercicio de investigación que toma como referente aspectos históricos, sociales y de contexto educativo que posibilite consolidar una propuesta de aula basada en la problematización de los cambios hormonales asociados a los procesos de diferenciación sexual y que, en ese sentido, den lugar a problematizar el papel de las hormonas en estos procesos de autorregulación y de cambio desde una mirada sistémica.

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LA RELACIÓN ENTRE DENSIDADES EN LA CAÍDA DE LOS CUERPOS: UNA CONSTRUCCIÓN FENOMENOLÓGICA EN LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Harold Mauricio Claret Valencia Asesores: Liliana Tarazona Vargas - Marina Garzón Barrios Se ha planteado en este proyecto investigativo el estudio de la caída de los cuerpos desde la relación de las densidades entre el cuerpo que cae y el medio en el cual cae. Se espera que al abordar el fenómeno de la caída en el aula se pueda caracterizar y organizar las formas de hablar del fenómeno desde lo que se percibe cuando se dejan caer cuerpos de diferentes densidades en diferentes medios. Por tal motivo, se considera en este trabajo que las formas de hablar del fenómeno en el aula pueden partir de las relaciones entre las cualidades del fenómeno que los estudiantes observan, permitiendo que estas observaciones den un sentido a ciertas características que el fenómeno de la caída presenta como es el caso de la aceleración gravitacional, desde otra mirada.

En ese sentido, la elaboración de una propuesta experimental en el aula es necesaria debido a que brinda la posibilidad de estudiar el fenómeno de la caída desde la disposición de instrumentos en concordancia con la teoría que en este caso estará guiada por los trabajos de Galileo Galilei donde se expone la organización de las características de la caída desde las relaciones que se producen entre el medio y el cuerpo partiendo de una serie de experimentos que permiten dar cuenta de ello. Por lo tanto, si estos experimentos son llevados al aula de forma contextualizada ofrecerían al estudiante herramientas necesarias para el acercamiento hacia el fenómeno desde otra mirada permitiéndole elaborar explicaciones desde sus observaciones.

ANÁLISIS HISTÓRICO CRÍTICO Y LA TEORÍA DEL ÉTER EN EL SIGLO XIX: EXPERIMENTO DE MICHELSON Y MORLEY COMO PROPUESTA DE AULA. Omar Danilo Vargas Gutiérrez Asesor: Juan Carlos Orozco La manera de abordar la enseñanza de la física moderna en la escuela requiere de varios cambios respecto a dificultades conceptuales, epistemológicas e históricas, ya que se fundamenta en una imagen de ciencia aproblemática y disciplinar que muestran que ya están hechos todos los descubrimientos. Varios autores concuerdan con estas dificultades y manifiestan la necesidad de estructurar los currículos, abordar de ma-

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nera crítica los libros de texto para orientar las clases o prescindir de ideas de la física clásica y su formalismo matemático para enseñar física moderna. Por ello, se vuelve relevante abordar las diferentes interpretaciones que el experimento Michelson y Morley ha recibido antes y después de la TER, y su influencia en la visión de la irrefutable existencia del éter, ya que ofrece herramientas metodológicas que orientan el diseño e implementación de una propuesta de aula, que se enmarca en discusiones históricas y epistemológicas de la física.

En ese sentido, partir de un contexto histórico diferente permite preguntarse ¿Cómo se puede abordar y formular una propuesta de aula para que los estudiantes de instituciones escolares puedan desarrollar procesos de recontextualización de saberes que le permitan explicar su realidad a partir de las reflexiones abordadas en el rastreo histórico del experimento de Michelson y Morley? La ruta metodológica se enmarca en un estudio histórico critico que permite analizar y reflexionar sobre los procesos de enseñanza aprendizaje de estas teorías hoy en día, posibilitando identificar, diseñar y analizar actividades en el aula.

PROPUESTA EXPERIMENTAL PARA LA COMPRENSION DEL ELECTROMAGNETISMO Omar Daniel Vargas Suarez Asesores: Sandra Sandoval Osorio - Francisco Malagón S. En la enseñanza de las ciencias, se busca constantemente la comprensión y ordenamiento de las experiencias de los sujetos, con el fin de conducirlos a la construcción de conocimiento, despertando su asombro y motivación por el que hacer e investigación científicos, en este sentido cuando se aborda desde cualquier espacio académico una teoría científica como la electromagnética, se debe tener en cuenta los procesos históricos como experimentales, que les permitieron alcanzar a personajes como Faraday (Investigaciones Experimentales De Electricidad), Oersted (Experimentos Sobre El Efecto De Una Corriente Eléctrica En Una Aguja Magnética) y Ampere (La Teoría Matemática De Los Efectos Electrodinámicos), el conocimiento y dominio práctico de las características, diferencias y relaciones presentes entre los fenómenos eléctricos y magnéticos, dichos conocimientos al ser llevados al aula de clase, son presentados como productos dejando de lado los procesos científicos.

Según lo anterior es necesario hacer una revisión de algunos textos originales de los autores citados para encontrar las bases experimentales que descansan en la conformación de dicha teoría. De este estudio se

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pretende extraer elementos que enriquezcan una propuesta experimental de aula para la comprensión de dichas relaciones junto a procesos de construcción y formalización, tanto de conceptos como de unidades de medida.

Este contexto permite cuestionarnos ¿Qué elementos puede aportar a la enseñanza de las ciencias, la revisión del contexto científico de la conformación experimental y cualitativa de la teoría electromagnética?, dicha cuestión plantea una ruta explicativa que tiene como fin la generación de prácticas para la comprensión del electromagnetismo.

LA HISTORIA NATURAL EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS BIOLÓGICAS: UNA RECONTEXTUALIZACIÓN DESDE EL ESTUDIO DE LOS INSECTOS Esteban Guacaneme Vásquez Asesores: Steiner Valencia Vargas - Olga Méndez Núñez Pensar la historia natural como un saber que permite abordar el estudio de los insectos desde una mirada multidireccional, donde las observaciones y los análisis giren en torno al contexto epistemológico y cultural de las personas, implica no solo realizar procesos de recontextualización estructurados a partir de acercamientos teóricos e históricos, sino irrumpir en las dinámicas de los procesos de enseñanza fuertemente arraigados a pensamientos absolutistas.

Desde este punto de vista definir aspectos teóricos y metodológicos de un campo como la Historia Natural de los insectos posibilita su recontextualización, es decir el dialogo de los elementos que le son propios, como el lenguaje crítico, la exploración de los entornos y los sistemas de clasificación entre otros, con aspectos como la visión perspectivista de la realidad, el conocimiento como una elaboración humana, la ciencia como una actividad cultural y la naturaleza como un estado en transformación. De acuerdo a estas discusiones y reflexiones desarrolladas con anterioridad se propone que El estudio de la Historia Natural de los insectos favorece la recontextualización de saberes en la escuela.

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LA TRANSFORMACIÓN DE LAS CONCEPCIONES DE LOS ESTUDIANTES DE OCTAVO GRADO ACERCA DEL DESARROLLO Y CRECIMIENTO EN EL ESTUDIO DEL CICLO DE VIDA DE LA MARIPOSA BLANCA DE LA COL (LEPTOPHOBIA ARIPA. Boisduval, 1836) EN EL COLEGIO SAN ISIDRO LABRADOR DE CAJICÁ Cristian J. Medina C. Asesor: Guillermo Chona Duarte Tesis de grado de maestría, de perspectiva cualitativa – interpretativa donde se busca transformar las concepciones en el discurso de los estudiantes de octavo grado del colegio San Isidro Labrador de Cajicá en torno al desarrollo y crecimiento a través de la experiencia con el ciclo de vida de Leptophobia aripa. Aquí las concepciones se entienden como el conjunto de ideas coordinadas de imágenes coherentes explicativas que utilizan los alumnos a partir de su experiencia, para razonar ante situaciones problema, y que constituyen un elemento motor en la construcción del saber, siendo resignificadas por el alumno con más experiencias, originando nuevas concepciones (Giordan& De Vecchi, 1995).

La investigación estará dividida en dos momentos, en el primero: “Reconocimiento de las concepciones iniciales de los estudiantes”, en el que se busca a través de una encuesta, registrar las concepciones; el segundo: “desarrollar una propuesta de aula”, titulada: Alas, un conflicto en el aula de ciencias, donde los estudiantes junto al maestro discuten sobre eventos del desarrollo y crecimiento de los organismos estudiando el ciclo de vida de la mariposa; estas sesiones serian grabadas, transcritas y a través de categorías de análisis sistematizadas.

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