Modelado de Fenómenos para los Estándares de Ciencia de la Siguiente Generación

Si ha estudiado los Estándares de Ciencia de la Siguiente Generación, pudo haber encontrado que hay varios puntos estándar que indican que los estudiantes deben aprender acerca de los modelos así como trabajar con ellos. Usted probablemente ya ha reconocido la importancia de los modelos, ya que son una manera eficaz de explicar fenómenos complejos, sin embargo, hay un montón de conceptos erróneos de lo que realmente es un modelo.
La mayoría piensa que modelar significa que usted tiene que construir o diseñar un ejemplo en 3D de algo como la estructura de células de molde Jell-O o un sistema de bolas de espuma de poliestireno de nuestros planetas. Un modelo es una representación simplificado de un sistema que puede explicar y ayudar a hacer predicciones con respecto a los fenómenos, en lugar de definir un concepto específico.

¿Qué es el Fenómeno?

Los fenómenos naturales son eventos observables que ocurren en el universo y que podemos utilizar nuestro conocimiento de la ciencia para explicar o predecir. Los fenómenos (por ejemplo, una quemadura solar o pérdida de visión) son ejemplos de algo que está sucediendo en el mundo, un evento o un ejemplo específico de un proceso general. Los fenómenos no son las explicaciones ni la terminología científica detrás de lo que está sucediendo: es lo que puede ser experimentado o documentado.

Centrándose en los fenómenos, los estudiantes son motivados a explicar -en vez a memorizar- conceptos científicos, el enfoque pasa de aprender sobre un tema a averiguar por qué o cómo sucede algo. En otras palabras, aplicarlo al "mundo real" para resolver un problema. Por ejemplo, en lugar de simplemente aprender acerca de la ecuación de la fotosíntesis, los ciclos biogeoquímicos y el ciclo de la mitosis, los estudiantes se dedican a construir ideas explicativas basadas en evidencia que les ayudan a entender cómo una planta crece así como explicar el proceso usando estos conceptos científicos. Un gran recurso para experimentos prácticos se puede encontrar en la biblioteca de lecciones Labdisc y una lista robusta de fenómenos para los Estándares de Ciencia de la Siguiente Generación se puede encontrar aquí.

Crear modelos en el aula

Según los Estándares de Ciencia de la Siguiente Generación, los modelos científicos pueden incluir diagramas, réplicas físicas, representaciones matemáticas, analogías y simulaciones por computadora si se utilizan para predecir o explicar fenómenos. Por lo tanto, un modelo puede ser un dibujo en 2D, como un modelo explicativo que usa imágenes con explicaciones escritas que representan virtualmente el pensamiento de un estudiante sobre el tema, así como un elemento construido en 3D, laboratorios basados en evidencia y más. Elementos importantes a incluir en un modelo, son las discusiones de la evidencia, las habilidades de presentación y la evaluación crítica de los puntos principales del modelo para debatir en clase.

Debe hacerse hincapié en el proceso de modelado en lugar de la construcción del modelo en sí. Es el fenómeno adicional de las preguntas generadas por los estudiantes sobre el fenómeno que guía el aprendizaje y la enseñanza. La práctica de hacer preguntas o identificar problemas se convierte en una parte crítica de tratar de resolver algo, también conocido como pensamiento crítico. Si su instrucción de modelado está en el blanco, entonces sus estudiantes deben ser capaces de desarrollar, explicar, evaluar, usar y revisar el modelo para demostrar su conocimiento de un proceso científico.

¿Quiere aprender más sobre el modelado? Lo invitamos a revisar este video de Teaching Channel (Canal de Enseñanza) sobre la creación y el uso de modelos científicos. También puede encontrar referencias adicionales en www.nextgenscience.org, así como más información sobre el laboratorio portátil STEM aquí. 

Imagen de Scott Roninson