UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID FACULTAD DE EDUCACIÓN Departamento de Didáctica y Organización Escolar DIDÁCTICA Y APRENDIZAJE DE LOS CONCEPTOS BÁSICOS DE LA TERMODINÁMICA MEMORIA PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR PRESENTADA POR David Méndez Coca Bajo la dirección de la doctora Paloma Antón Ares Madrid, 2012 ISBN: 978-84-695-3330-7 ©David Méndez Coca, 2011 UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID FACULTAD DE EDUCACIÓN DEPARTAMENTO DE DIDÁCTICA Y ORGANZACIÓN ESCOLAR TESIS DOCTORAL DIDÁCTICA Y APRENDIZAJE DE LOS CONCEPTOS BÁSICOS DE LA TERMODINÁMICA Tesis presentada para la obtención del grado de Doctor DOCTORANDO: DAVID MÉNDEZ COCA _____________________________ DIRECTORA: Dra. Paloma ANTÓN ARES Madrid 2011 Agradecimientos Tendría que dar mi más sincero agradecimiento a muchas personas que me han prestado su orientación, ánimo y conocimiento durante la elaboración de esta tesis doctoral. Todos ellos han sido un gran apoyo y han logrado que este viaje sea accesible. Han sido una ayuda inestimable, en especial en esos momentos malos que todo ser humano que lleva a cabo un esfuerzo tiene. A Paloma, no sólo por ser la directora de la tesis, sino por su apoyo, orientación, el tiempo dedicado, la continua ayuda prestada y, en especial, por su habitual sonrisa. Ha trabajado con gran ilusión por esta investigación hasta su final. A mis padres por su paciencia y su ánimo, además de su ayuda continua durante todo este proceso de elaboración. Me parece corto este agradecimiento por todo lo que han hecho por mí durante toda su vida, por todo lo que hacen y no me doy cuenta, por todo lo que son y suponen en mi vida. También mi más sincero agradecimiento a todos los profesores que han intervenido en esta investigación, con su apoyo en detalles pequeños que no se notan pero que son de gran ayuda y a los profesores que han validado los instrumentos. En especial a José Luis por su generosa ayuda y a Rafael por su paciencia. Además, no puedo olvidar a los alumnos por su colaboración en las clases, su respeto y trato cordial conmigo durante este proceso. La verdad es que para mí han sido una fuente de alegría y aprendizaje durante estos años. ÍNDICE Págs. INTRODUCCIÓN 13 CAPÍTULO 1: SIGNIFICADO Y METAS DE LA EDUCACIÓN 25 1.1.- Concepto de educación......................................................................................30 1.2.- Metas permanentes de la educación y estrategias...........................................34 1.3.- La calidad de la educación................................................................................41 1.3.1.- Definiciones y condiciones de la calidad..................................................43 1.3.2.- Núcleos semánticos de la calidad............................................................44 1.3.3.- Condiciones para una calidad efectiva.....................................................45 1.3.4.- Indicadores de evaluación de la calidad..................................................47 1.3.5.- El futuro de la educación..........................................................................49 1.4.- Tecnologías de la información y la comunicación (TIC)................................50 1.4.1.- El espacio digital y los cambios educativos.............................................51 1.4.2.- Aportaciones relevantes de las TICs.........................................................53 1.5.- Competencias y formación del profesorado.....................................................56 1.5.1.- La formación permanente del profesorado...............................................57 1.5.2.- Características de un modelo de profesor.................................................61 1.5.3.- El rol de profesor y la investigación.........................................................64 1.6.- Retos morales y educativos de la globalización..............................................67 1.6.1.- Hacia una ciudadanía universal................................................................69 1.6.2.- Valores para una convivencia universal...................................................70 1.7.- Ensayo de recapitulación...................................................................................73 1.7.1.- Escenarios de la situación.........................................................................73 1.7.2.- Funciones de los medios tecnológicos......................................................76 1.7.3.- El profesor como actor social responsable...............................................77 1.7.4.- Reflexión sobre la calidad de la educación...............................................78 BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................80 CAPÍTULO 2.- ANÁLISIS Y CONTEXTUALIZACIÓN DE LA DIDÁCTICA. 87 2.1.- Evolución histórica.............................................................................................90 2.2.- Aproximación conceptual a la didáctica..........................................................92 2.2.1.- Carácter científico de la didáctica.............................................................95 2.2.2.- Carácter tecnológico de la didáctica.........................................................98 2.2.3.- Contenido y finalidad de la didáctica.......................................................100 2.2.4.- Tipología de la didáctica...........................................................................102 2.2.5.- Características de la didáctica...................................................................102 2.3.- Perspectivas de la didáctica...............................................................................103 2.3.1.- La perspectiva científico-tecnológica.......................................................104 2.3.2.- La perspectiva cultural-intercultural.........................................................105 2.3.3.- La perspectiva del enfoque sociopolítico o crítico...................................105 2.3.4.- La perspectiva profesional-indagadora,....................................................106 2.4.- Teorías de la enseñanza.....................................................................................107 2.4.1.- La teoría cognitivista................................................................................107 2.4.2.- La teoría artística......................................................................................108 2.4.3.- La teoría comprensiva...............................................................................109 2.4.4.- La teoría sociocomunicativa.....................................................................111 2.5.-Acto didáctico......................................................................................................112 2.5.1.- Elementos que intervienen en el acto didáctico........................................112 2.5.2.- Características de la acción comunicativa................................................114 2.5.3.- Funciones del lenguaje.............................................................................115 2.5.4.-Otras dimensiones del acto didáctico........................................................116 2.6.- El currículum: concepto, tipos y elementos.....................................................118 2.6.1.- Autores y definiciones de currículo..........................................................118 2.6.2.- Tipologías de los currículos......................................................................121 2.6.3.- Elementos del currículum.........................................................................123 2.7.- Pluralidad metodológica de la didáctica..........................................................126 2.7.1.- Pluralidad y evolución de la metodología didáctica.................................126 2.7.2.- Tipología de la didáctica según criterio de contenido, alumnos y profesor. ..............................................................................................................................129 2.7.3.- Tipología de métodos según criterios de origen, función y evolución...132 2.7.4.- Otras formas metodológicas globales......................................................136 2.7.5.- Síntesis de los métodos de la didáctica.....................................................139 2.8.- Estrategias didácticas: fases y tipos..................................................................141 2.8.1.- Tipos significativos: estrategias docentes.................................................143 2.8.2.- Estrategias referidas al alumno................................................................147 2.8.3.- Estrategias referidas al contenido.............................................................148 2.8.4.- Estrategias referidas al contexto..............................................................149 2.9.- A modo de conclusión........................................................................................150 BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................152 CAPÍTULO 3.- LAS DIMENSIONES DEL APRENDIZAJE 157 3.1.-Concepto y características del aprendizaje.......................................................160 3.1.1.- Aspectos conceptuales del aprendizaje.....................................................160 3.1.2.- Características del aprendizaje................................................................164 3.2.- Teorías sobre el aprendizaje.............................................................................167 3.2.1.- El conductismo.........................................................................................168 3.2.2.- El cognitivismo.........................................................................................170 3.2.3.- La teoría del aprendizaje por descubrimiento...........................................172 3.2.4.- La teoría constructivista de Piaget............................................................173 3.2.5.- La teoría del constructivismo social.........................................................177 3.3.- Factores significativos en el aprendizaje..........................................................183 3.3.1.- La memoria del aprendiz..........................................................................184 3.3.2.- El aprendizaje de los contenidos...............................................................190 3.3.3.- Los procesos del aprendizaje....................................................................196 3.3.4.- Las estrategias de aprendizaje..................................................................199 3.3.5.- Los estilos de aprendizaje.........................................................................204 3.3.6.- Técnicas de aprendizaje............................................................................207 3.3.7.- La evaluación: tipos, funciones y objetivos..............................................211 3.4.- Aprendizaje cooperativo y aprendizaje basado en problemas......................215 3.4.1.- Criterios de diferenciación entre el paradigma clásico y el nuevo...........216 3.4.2.- El aprendizaje basado en problemas o proyectos ABP............................217 3.5.-Problemas en el aprendizaje..............................................................................220 3.5.1.- Concepto y características de los problemas de aprendizaje....................220 3.6.- Síntesis.................................................................................................................222 BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................224 CAPÍTULO 4: MODELOS Y PROCESOS DE LA ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS 231 4.1.- La perspectiva científica de las ciencias físicas................................................235 4.1.1.- La Física y algunos de sus eminentes representantes..............................237 4.1.2.- Utilidad del estudio de las ciencias...........................................................239 4.1.3.- Dificultades en el estudio de las ciencias.................................................241 4.2.- ¿Es difícil la enseñanza–aprendizaje de las ciencias?.....................................243 4.2.1.-El currículum de las ciencias físicas..........................................................245 4.2.2.- ¿Las ideas preconcebidas de los alumnos obstruyen el estudio de las ciencias físicas?....................................................................................................249 4.2.3.- Publicación de algunas experiencias sugestivas.......................................253 4.3.- Modelos de la enseñanza – aprendizaje de las Ciencias.................................261 4.3.1.-El modelo de transmisión-recepción.........................................................261 4.3.2.-El modelo del descubrimiento..................................................................264 4.3.3.-El modelo expositivo.................................................................................266 4.3.4.-La enseñanza mediante el conflicto cognitivo...........................................268 4.3.5.-La enseñanza-aprendizaje mediante investigación dirigida......................270 4.3.6.-La enseñanza por explicación y contrastación de modelos.......................272 4.3.7.-El modelo constructivista de la enseñanza - aprendizaje...........................274 4.4.- Organización de actividades, unidades didácticas y trabajo de laboratorio. ......................................................................................................................................281 4.4.1.- Actividades relevantes del sistema aula..................................................282 4.4.2.- Diseño de una unidad didáctica...............................................................284 4.4.3.- Los trabajos prácticos y/o de laboratorio: tipos y dimensiones................288 4.5.- El material de los libros de texto y otros recursos...........................................292 4.5.1.- Críticas y análisis de los libros de texto....................................................292 4.5.2.-Parámetros de cálculo para la valoración del libro de texto......................295 4.5.3.- Otros criterios de valoración del libro de texto........................................298 4.6.- ¿Qué necesidad tengo de resolver un problema?............................................300 4.7.-¿Cómo evaluar?. Dimensiones normativas de la evaluación..........................306 4.7.1.- La evaluación integrada en el sistema y en el proceso.............................307 4.7.2.- La normativa española sobre la evaluación..............................................309 4.8.- La formación inicial y permanente del profesorado.......................................312 4.9.- Conclusiones.......................................................................................................317 BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................318
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