Experimentació amb tecnologia E^XAC
des d’una orientació de l’ensenyament com a investigació

Integració d’experiments quantitatius en l'aula
E^xAC
Reforçar E/A i orientació (investigació dirigida)

No separar “treball pràctic” de “teoria i problemes”
Experimentació: dissenys senzills: maneig d’idees, no aparells complexos

Ciències experimentals sense experiments?

Estudi de F/Q fent pocs o cap treball pràctic?

Llibres de text: pocs suggeriments experimentals ...
Potencial del treball de laboratori: aprenentatge de conceptes

L’experimentació té atractius: l’estudiant/a vol "fer experiments"
Aprofitar les expectatives: element motivador

Qüestió: eficàcia d'experiències clàssiques (maneres del treball científic)

Experiments amb objectius i mètodes innovadors

Profit de demostracions d'aula
La realització d'experiments sense pensar o escriure sobre ells no aporta gran cosa a la classe de ciències

Cal fer o no treballs pràctics en l’E/A de F/Q?

§ Ningú proposa abandonar-les
§ Cal (re)pensar-ne el paper, naturalesa i objectius
§ No reduir a manipulacions guiades
§ Adquisició de tècniques o destreses de laboratori: poc valor en sí mateixes
§ Demostracions d'aula: útils en moltes situacions

Orientacions per al desenvolupament de les experiències

§ Treball pràctic: mètode que permeta ampliar el coneixement teòric o comprendre'l

§ Unir les pràctiques a l'estructura conceptual (no experiències desconnectades)

§ Pràctiques: "posar l'alumne en situació de produir –o reconstruir- aquells coneixements que la didàctica tradicional es limita a transmetre ja elaborats"

§ Tenir clar el propòsit i triar l'activitat d'aprenentatge que s'adapte millor als objectius

§ No té sentit diferenciar “teoria”, “problemes” i “treballs pràctics”

§ Experiments: oportunitats de reflexió CTSA

Muntatges senzills, conceptualment sense límits

"El valor educatiu d’un experiment és, sovint, inversament proporcional a la complexitat del dispositiu experimental” (Maxwell)

La sofisticació pot distraure l'atenció, provocar "interferències".

Els experiments poden fer-se també en l’aula de “teoria”

Demostracions d’aula senzilles:

§ Faciliten una primera experiència, un contacte amb la naturalesa i amb el fenomen

§ Oportunitat de posar en pràctica mètodes d'aprenentatge és actius

§ Estímul per a provocar debats

§ Connectar conceptes teòrics de la ciència amb l’experiència quotidiana

Disseny senzill NO no implica conceptes escassos o irrellevants!

Condicions per assolir objectius educatius i provocar canvis actitudinals, epistemològics i metodològics...

E^XAC

Avantages d'E^XAC front al laboratori tradicional:

1) + temps per al disseny dels experiments i la valoració de les dades

2) repetició de la mesura: fàcil i ràpida

3) elimina bona part de l'error manual

4) en processos qualitatius, permet apreciar relacions o evolucions

5) permet considerar processos de durada prolongada

6) proporciona de manera immediata un registre de taules de valors i gràfics

7) incrementa la qualitat de les mesures respecte dels equipaments tradicionals

8) major rapidesa, facilitat, quantitat i seguretat en l'adquisició de dades

9) permet la construcció de “biblioteques de registres experimentals” (facilita l’elaboració d’informes i l'intercanvi de resultats)

E^XAC: avantatges en comparació amb EXAO/LAO

1)  Nocions bàsiques de la calculadora gràfica: en unes poques hores

2)  Manejabilitat permet desplaçar l’equip i fer registres de camp

3)  Experiments a casa o a l'exterior del centre

4)  Ús compartit dels components E^XAC (matemàtiques, CC...)

5)  L'ordinador és opcional en l' E^XAC

6)  Fàcil intercanvi d'informació entre calculadores gràfiques

9)  Pantalla de cristall líquid i per a visualitzar

Riscos de l'E^XAC

- optar per una determinada tecnologia ha de comportar una actitud acrítica
- “riscos pedagògics” d'un ús abusiu de l'equip automatitzat
- pot semblar que els objectius educatius i científics del treball en els laboratoris s'aconsegueixen automàticament
- falsa impressió de joc, de màgia o d'automatisme

No totes les experiències són adequades per E^XAC
No té cap mesures sense una valoració dins del context global de l'experiment

No forçar E^XAC en experiments que no resulten clarament beneficiats amb la seua introducció

Alguns exemples d’enunciats de problemes factibles de ser abordats:

- Estudia el moviment d’una persona

- Com es refreda un cafè?

- Es genera corrent en caure un imant a través d’una bobina?

- Com varia la força que exerceix una cadena en caure sobre una superfície?

- Estudia la funció de les pastilles antiàcid usuals en l’estómac

- De què depèn la pressió d’un líquid?

- És contínua la intensitat de llum emesa per una bombeta o un tub fluorescent?

- Les plantes modifiquen la composició de l’atmosfera?

- Com s’afina un instrument musical?

- Investiga l’escalfament d’un recipient per radiació solar: efecte hivernacle

O infinites propostes:

http://www.vernier.com
http://www.picotech.com
Alumnes del Sixto Marco
etc. en Internet

Figura 2: Voltatge induït en una bobina de 42 W, 2000-voltes per un imant cilíndric que cau a través d’ella.

Conclusió

La realització de treballs pràctics (experiments de física i química) no s’ha d’abandonar, però cal repensar la forma de concretar l’acció en l’aula.

Cal recuperar les demostracions d’aula i l’ús de les noves tecnologies per complementar l’anàlisi qualitatiu de problemes oberts amb experiments quantitatius, organitzant la tasca de l’alumnat com una investigació orientada pel professor, i que tinga ben present la metodologia científica.

El jovent actual de la nostra societat està creixent en una cultura altament tecnològica que, tanmateix, sovint queda molt desconnectada de la ciència que s’ensenya tradicionalment.

Fóra convenient que l’alumnat que està convivint amb la tecnologia, la trobe també als centres educatius, ja què s’admet que noves tecnologies comporten noves formes d’observar; la seua introducció, però, no ha de restar al marge de consideracions crítiques.