Cárdenes Santana, Ana

De Santa Ana Fernández, Eduardo

Domínguez Silva, Juan A.

Martínez Navarro, Francisco

Mingarro González, Vicente

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1ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOENERGÍAS RENOVABLES Y SOSTENIBILIDAD.UTILIZACIÓN DE MATERIALES AUDIOVISUALESMULTIMEDIA Y SIMULACIONES DE ORDENADORPARA EL APRENDIZAJE DE LA ENERGÍA.PRESENTE, FUTURO Y POSIBLES SOLUCIONESAL PROBLEMA ENERGÉTICO EN CANARIASCÁRDENES SANTANA1, ANA; DOMÍNGUEZ SILVA2, JUAN A.; DE SANTA ANA FERNÁNDEZ3, EDUARDO;MINGARRO GONZÁLEZ4, VICENTE; MARTÍNEZ NAVARRO5, FRANCISCO1IES Jinámar III; 2Colegio Heidelberg; 3IES de Tafira; 4IES Vega de San Mateo; 5IES Alonso Quesada.Grupo Lentiscal: http://www.educa.rcanaria.es/fisicayquimica/lentiscal/<marcelyana@teleline.es>Palabras clave: Energías renovables; Sostenibilidad; Audiovisuales; Multimedia. INTRODUCCIÓNEste trabajo se desarrolla dentro del proyecto Centros de Audiovisual y Multimedia Escolar (CAME), enel que participa la Consejería de Educación, Cultura y Deportes del Gobierno de Canarias a través delFondo Europeo de Desarrollo Regional, en el marco del Proyecto Interreg IIIB, que desarrollan las comu-nidades de Azores, Madeira y Canarias en la región macaronésica. Interreg IIIB es la iniciativa comunita-ria del Fondo Europeo de Desarrollo Regional en favor de la cooperación entre regiones de la UniónEuropea durante el período 2000-2006. El objetivo de Interreg consiste en aumentar la cohesión económi-ca y social en la Unión Europea fomentando la cooperación transfronteriza, transnacional e interregional,así como el desarrollo equilibrado del territorio. Se presta una especial atención a la colaboración entre lasregiones ultraperiféricas. Nuestro trabajo consiste en promover la elaboración y difusión de materiales en formato audiovisual ymultimedia, con un enfoque CTSA, relacionados con las energías renovables y la sostenibilidad, desde ypara los centros educativos de las islas de la región macaronésica a la que pertenece Canarias. El plazo de ejecución previsto abarca hasta Julio de 2005 y culminará con la celebración de unas jornadaspara la puesta en común de los materiales y experiencias elaboradas y la evaluación final del proyecto, lascuales presentaremos en la comunicación oral durante la celebración del congreso. OBJETIVOS Entre los distintos objetivos que nos proponemos destacamos los siguientes:• Promover la producción de materiales audiovisuales y multimedia para su uso educativo. 2 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESO• Optimizar los recursos existentes para la producción de materiales multimedia educativos en las islas dela región macaronésica. • Elaborar de materiales, lecciones interactivas con simulaciones asistidas con ordenador.• Diseñar una unidad didáctica o lección interactiva sobre los recursos energéticos, las energías renovablesy la sostenibilidad en Canarias para el aprendizaje de la Física y Química en 4º de la ESO.• Propiciar la identificación de las transformaciones de energía que suceden continuamente en el entorno.• F omentar la aplicación del principio de conservación de la energía mecánica al caso de problemas coti-dianos en los que varían la energía cinética y/o la energía potencial de un sistema físico.• Destacar la importancia de la conservación de la energía para evitar el agotamiento de recursos y la con-taminación.• Promover una actitud positiva hacia la crisis de la energía, el ahorro energético y el desarrollo sostenible.MARCO TEÓRICO El actual modelo de producción y consumo energético está en crisis debido esencialmente a las condicio-nes ambientales que produce. En Canarias, esta situación se complica aún más por la gran dependenciaexterna de los recursos energéticos. La solución pasa por desarrollar energías más limpias y, por tanto,apostar fuertemente por las energías renovables. En la actualidad, se hacen importantes esfuerzos para eldesarrollo y la implantación de estas energías. Sin embargo, estas iniciativas no tendrán éxito si la pobla-ción no es consciente de la problemática energética y sus consecuencias ambientales y económicas. Paraello, es necesario aumentar la concienciación social a través de mayores esfuerzos en la información, for-mación y educación de la ciudadanía.Como señala acertadamente Furió (1992), la inmersión del profesor en el paradigma de orientación cons-tructivista le hará ver que su actividad docente es una tarea compleja y creativa y que un medio idóneo parasu desarrollo profesional consiste en asociar la docencia con la investigación. La adquisición de conoci-mientos teóricos sobre el aprendizaje de las ciencias y la reflexión crítica sobre su enseñanza son dos carasde una misma moneda.En esta propuesta se potencian la construcción de cuerpos coherentes de conocimientos, la familiarizacióncon la metodología científica y las actitudes positivas hacia la ciencia y su aprendizaje. Todo ello desde unmodelo de enseñanza-aprendizaje por investigación orientada. El marco teórico en el que se encuadranuestra propuesta es el desarrollo de un currículo basado en el constructivismo, un modelo de enseñanza-aprendizaje de la física y la química basado en el cambio conceptual, metodológico y actitudinal, tal comose expone en diferentes propuestas [Martínez, Mato y Repetto (1995); Martínez y Martín (1997); Martínezy de Santa Ana, E (1997); Martín, J, Gómez, M.A y Gutiérrez, M (2000); Jiménez, Mª. P, Caamaño, A.,Oñorbe, A., Pedrinnaci, E. y de Pro, A (2003)].La propuesta que se presenta consiste en un modelo de elaboración de materiales didácticos para unaUnidad Didáctica interactiva sobre la Energía en Canarias para la ESO, que incluya simulaciones y ani-maciones interactivas, que permitan al alumnado simular experiencias en un laboratorio virtual, ya queconsideramos que la pizarra, la tiza, el papel y el laboratorio son necesarios pero ya no son suficientes parala enseñanza – aprendizaje de la Física y la Química.DESARROLLO DEL TEMA El estudio de la energía desempeña un papel importante en el currículo de física de todos los niveles edu-cativos. Ello es debido al carácter estructurante y unificador que tiene dicho concepto en todas las ramasde la física (mecánica, termodinámica, electricidad, vibraciones y ondas…), a su papel en otras ciencias, enla vida diaria, etc., y al hecho de que la energía sirve de puente de unión en las relaciones Ciencia,Tecnología, Sociedad y Medio Ambiente.3ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOA pesar de la importancia del tema, el alumnado de todas las edades y lugares presentan notables dificul-tades para el aprendizaje de la energía y sus principales propiedades (transformación, transferencia, con-servación y degradación).En el campo de la investigación didáctica este tema es uno de los que ha dado lugar a más estudios sobrelas ideas que los alumnos elaboran como consecuencia de su experiencia cotidiana y de la enseñanza quehan recibido y, por tanto, sobre las dificultades de aprendi-zaje. Tras la revisión de algunos de tales traba-jos (Michiel y D´Alesandro, 1994; Solves y Tarin, 1998; Varela y otros, 1998; Vilches y Gil, 2003; Martínez,2004) contrastados con nuestra experiencia docente, hemos tenido en cuenta dichas dificultades.A partir de las dificultades señaladas, parece interesante hacer algunas puntualizaciones respecto a la orga-nización y el tratamiento de los contenidos específicos de este bloque:En tercero de Educación Secundaria Obligatoria parece con-veniente proporcionar al alumno una visiónglobal de la energía como propiedad de la materia que, como resultado de las interacciones entre cuerposo sistemas, puede transferirse de uno a otro y se conserva siem-pre después del cambio. Esto permite esta-blecer conexiones entre distintos fenómenos de la naturale-za que, de otra forma, para los alumnos, pare-cerían dispersos e inconexos. Un posible esquema de traba-jo sería la secuencia: cambio - transferencia ytrans-formación - conservación y degradación.Después de este tratamiento globalizado, en 4° de la ESO, es cuando parece más conveniente centrar elestudio en la energía mecánica. Somos partidarios de introducir la energía dando una definición descripti-va de la misma a la que, mediante un proceso gradual, se le van incorporando nuevos atributos e introdu-ciendo después el trabajo como una de las maneras en las que se puede intercambiar la energía. Asimismoconsideramos importante tratar aspectos relacionados con las fuentes de energías renovables y no renova-bles, la disponibilidad de estas fuentes en Canarias y su relación con el medio ambiente. De acuerdo con lo anterior, podríamos definir la energía como: “Una propiedad de todo cuerpo o sistemamaterial, en virtud de la cual éste puede transformarse, modificando su situación o estado, así como actuarsobre otros originando en ellos procesos de transformación”. Esta propiedad puede transmitirse o transfe-rirse de unos sistemas a otros, puede manifestarse de manera diferente en distintos tipos de energía (eléc-trica, química, térmica, luminosa, etc.) reducibles a cinética o potencial, convertibles unos en otros. Laenergía se degrada en los procesos de transformación, de manera que existen unas formas que permiten unmayor número de transformaciones que otras, pero la cantidad total de energía se conserva, aunque a vecesdado el proceso de degradación, el efecto práctico es como si se hubiese perdido parte de la energía al serenergía no utilizable para nuestros fines.Debemos tener en cuenta que los conceptos adquieren su significado preciso dentro de una teoría a travésde las relaciones que se establecen con otros conceptos, cuanto mayor es su poder explicativo. Por tanto,es conveniente realizar análisis de tipo energético, no sólo al estudiar en física la mecánica, sino en electri-cidad, reacciones químicas, enlace químico, en biología (en procesos como la respiración, fotosíntesis, eco-sistemas…) etc.En los materiales elaborados para la lección interactiva de nuestra propuesta hemos seleccionado lossiguientes contenidos:1. La energía y su transferencia.2. Conservación y crisis de la energía3. Fuentes de energía no renovables. Centrales eléctricas en Canarias.4. Fuentes de energía renovables.5. Energía y desarrollo económico en Canarias.6. Energía y medio ambiente. Necesidad de un desarrollo sostenible.7. Energía eólica.4 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESO8. Energía solar.9. Otras energías limpias.10. Situación actual de la energía en Canarias: futuro y soluciones.Siguiendo las estrategias de enseñanza basadas en el modelo de enseñanza y aprendizaje por investigaciónorientada, hemos elaborado un programa de actividades que permite al alumnado adquirir los aprendiza-jes básicos del tema, haciendo uso de videos, applets y películas en flash sobre diferentes aspectos de laenergía, su conservación, la crisis de la energía y el impacto ambiental de las diferentes fuentes de energía,la necesidad del uso racional de la energía y del ahorro energético.A continuación se muestran algunos ejemplos de actividades en los que hemos utilizado las TIC y mate-riales multimedia:5ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOCONCLUSIONESLa mayoría de los materiales didácticos elaborados por las editoriales están alejados de los resultados dela investigación educativa y sólo recogen formalmente y de forma superficial las orientaciones de la admi-nistración educativa para el desarrollo del currículo. Las actividades se presentan para aplicar los conoci-mientos transmitidos ya elaborados y no para adquirirlos o para contribuir a su construcción y no tienenen cuenta, generalmente, las relaciones Ciencia, Tecnología, Sociedad y Medio Ambiente. Por el contrario, el desarrollo del currículo como una investigación orientada de problemas relevantes per-mite la elaboración de respuestas abiertas que favorecen la contextualización y adaptación del currículo adiferentes situaciones, posibilitando enfoques diversos. Además, la incidencia de la metodología audiovi-sual y multimedia utilizada en el módulo “Energías renovables y sostenibilidad” logra una mejor forma-ción científica del alumnado participante, una mejor adquisición de las estrategias y procedimientos carac-terísticos del trabajo científico y una actitud más positiva hacia la ciencia ya que facilita el aprendizaje sig-nificativo y consigue una mayor motivación e implicación del alumnado.Por último, este trabajo posibilita asociar docencia con investigación educativa, nos permite reflexionarsobre nuestra práctica y realizar propuestas de mejora, adaptando el currículo a las necesidades del alum-nado. Esta investigación en la acción, se convierte en un proceso de formación permanenteREFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASFURIÓ, C. (1992). ¿Por qué la teoría es importante para la práctica de la educación científica? Aula de Innovación,4/5, 5-10.JIMÉNEZ, Mª. P, CAAMAÑO, A., OÑORBE, A., PEDRINNACI, E. Y DE PRO, A. (2003). Enseñar Ciencias.Batrcelona. GraóMARTÍN, Mª. J., GÓMEZ, M.A. y GUTIÉRREZ, Mª. S. (2000). La física y la química en Secundaria. Madrid. Narcea. MARTÍNEZ, F.; MATO, Mª.C. y REPETTO, E. (1995). Los aspectos medioambiantales y la Enseñanza de las Cienciasen la Educación Secundaria. Cuadernos de Aula, nº 6. Santa Cruz de Tenerife: CCPC-Consejería de Educación. MARTÍNEZ, F. y MARTÍN, A. (1997). La educación ambiental como eje transversal en la enseñanza secundaria. Unapropuesta didáctica de formación permanente del profesorado para ambientalizar el currículo de educaciónsecundaria. V Congreso Internacional sobre investigación en la Didáctica de las Ciencias. Enseñanza de lasCiencias, 57-59. MARTÍNEZ, F. y DE SANTA ANA, E. (1997). La lluvia ácida y la capa de ozono dos ejemplos de módulos de ense-ñanza y aprendizaje de Educación Ambiental en la Física y Química de Bachillerato. I Jornadas de Educaciónambiental en Canarias. 246-249.MARTÍNEZ, F. (2003). Análisis, desarrollo y evaluación del currículo de Física y química de 1º de Bachillerato.Implicaciones para la Formación del Profesorado. Tesis Doctoral. ULPGCMICHINEL, J .L y D’ALESSANDRO, A. (1994). El concepto de energía: de las concepciones previas a la propuestade un nuevo sublenguaje. Enseñanza de las Ciencias, 12(3), pp. 369-381.SOLBES, F. y TARÍN, F. (1998). Algunas dificultades en torno a la conservación de la energía. Enseñanza de lasCiencias, 16 (3), 387-398.VARELA, P. y otros (1998). Un desarrollo de la física centrado en la energía: aplicación al estudio de la energía mecá-nica. En BANET, E. y PRO, A. (coord.): Investigación e Innovación en la Enseñanza de las Ciencias. Vol. II,344-353. Murcia: Ed. Diego Marín.VILCHES, A. y GIL, D. (2003). Construyamos un futuro sostenible. Diálogos de supervivencia. Madrid: CambridgeUniversity Press – OEI.

Energías renovables y sostenibilidad : utilización de materiales audiovisuales multimedia y simulaciones de ordenador para el aprendizaje de la energía : presente, futuro y posibles soluciones al problema energético en Canarias

Energías renovables y sostenibilidad : utilización de materiales audiovisuales multimedia y simulaciones de ordenador para el aprendizaje de la energía : presente, futuro y posibles soluciones al problema energético en Canarias

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