La cámara oscura como recurso en la enseñanza de la ciencia por indagación: análisis de su efectividad didáctica
- Autores: Granada Muñoz Franco
- Directores de la Tesis: Ana María Criado García-Legaz (dir. tes.), Antonio García Carmona (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2018
- Idioma: español
- Número de páginas: 208
- Tribunal Calificador de la Tesis: José María Oliva Martínez (presid.), Marta Cruz-Guzmán Alcalá (secret.), Alfonso Pontes Pedrajas (voc.), José Miguel Vílchez González (voc.), María Ángeles de las Heras Pérez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Educación por la Universidad de Sevilla
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Idus
- Resumen
- español
Se presentan los resultados y conclusiones de una investigación educativa, de corte cualitativo, orientada a analizar la efectividad didáctica de la cámara oscura como recurso para comprender la formación de imágenes (cómo es posible ver los objetos, cómo llega a formarse la imagen de estos en nuestra retina, y cómo es la imagen que se forma en la retina en relación con el objeto observado), en el contexto de una indagación científica guiada. El recurso se implementa y evalúa en la formación de futuro profesorado de Educación Primaria, con una finalidad que se desglosa en los dos problemas de investigación siguientes: (1) ¿Qué aprende el futuro profesorado sobre fenómenos relacionados con la visión mediante una secuencia indagativa, utilizando la cámara oscura?; y (2) ¿Qué aprende el futuro profesorado con la cámara oscura para enseñar sobre fenómenos relacionados con la visión desde un enfoque indagativo? En el estudio participaron 104 futuros profesores de 2º curso del Grado en Educación Primaria (FPP), de edades comprendidas entre los 19 y 25 años, divididos en 26 grupos de trabajo, que se formaban en enseñanza de la ciencia. Con el fin de encontrar respuestas a los dos problemas de investigación planteados se utilizaron técnicas e instrumentos para la toma de datos propios de la investigación cualitativa, tales como cuestionarios de preguntas abiertas, cuaderno de indagación del alumnado, diario de la profesora y entrevistas no estructuradas. La aplicación imbricada de todos estos instrumentos permitió triangular la información y obtener conclusiones determinantes para la investigación.
Respecto al aprendizaje sobre fenómenos relacionados sobre la visión, los resultados nos indican que más de la mitad de los FPP consiguieron alguna progresión de sus ideas hacia los niveles de conocimiento deseables, en relación con los fenómenos estudiados. De manera que el recurso, utilizado dentro de la secuencia indagativa planteada, ha favorecido la identificación de los elementos implicados en el fenómeno de la visión. Asimismo, ayuda a comprender cómo llega a producirse una imagen en nuestra retina, y cuáles son sus principales características en relación con el objeto observado. Los FPP han podido observar, por ellos mismos y usando solo un sencillo artefacto de cartón, cómo las imágenes que aparecen en la pantalla de sus cámaras oscuras están invertidas, siendo la inversión en la dirección arriba-abajo la que más fácilmente han identificado. Se concluye que la cámara oscura, utilizada en el contexto de una indagación científica, es un recurso útil para que los FPP mejoren sus conocimientos sobre la formación de imágenes.
Por otra parte, la indagación realizada, en cuanto a su formación como futuros docentes, les ha permitido conocer un buen recurso educativo para enseñar algunos fenómenos ópticos en las aulas de Primaria, que han podido comprobar en primera persona. Esto les ha permitido familiarizarse con el enfoque de enseñanza por indagación, en aras de su formación docente en este enfoque educativo. Ello ha propiciado que identifiquen, en gran medida, las fases de una indagación escolar y hayan sido capaces de plantear preguntas investigables respecto al problema propuesto, que son el punto de partida de la indagación en el aula.
En síntesis, podemos decir que la cámara oscura empleada se instituye como un recurso efectivo en la formación de FPP desde dos perspectivas: por un lado, favorece que los FPP aprendan sobre el fenómeno tratado (ha mejorado las concepciones de un alto porcentaje de FPP sobre la formación de imágenes); y, por otro, ha contribuido a su formación como docentes de ciencia a través de su propio proceso de aprendizaje.
Finalmente se indican las implicaciones de la investigación, con vistas a la formación de futuro profesorado de Educación Primaria en el enfoque basado en la indagación, las limitaciones del estudio, y perspectivas futuras para continuar en esta línea de investigación didáctica
- English
The results of a qualitative study and focused on determining the effectiveness of the camera obscura as a didactic tool. The study aims to understand image formation (i.e., how it is possible to see objects and how their image is formed on the retina, and what the image formed on the retina is like compared to the object observed) in a context of a guided inquiry based learning (IBL) approach? The study involved 104 prospective primary teachers (PPTs), age range of 19-25 years old, grouped in 26 small working groups, who were being trained in science teaching on the second year of their 4-year-Bachelor Degree. The resource was used and assessed aiming the following inquiry questions: (1) What educational effectiveness does the camera obscura have for the PPT´s to improve their understanding of phenomena related to sight, in an IBL context?, (2) What do the PPT´s learn about teaching sight phenomena with the camera obscura, used with an IBL approach? Some qualitative techniques and instruments are used such as opened questionnaires (pre- and post-test), an inquiry notebook, teacher´s diary and semi-structured interviews. All the collected data led to draw relevant conclusions for the inquiry. The data were analyzed by combining methods of inter- and intra-rater analysis.
The results showed that more than half of the PPTs advanced in their ideas towards the desirable level of knowledge in relation to the phenomena studied. The conclusion is that the camera obscura, used in a context of scientific inquiry, is a useful tool for PPTs to improve their knowledge about image formation, and first-person experience about an authentic scientific inquiry during their teacher training. This assertion is based on the fact that this resource, used in an IBL sequence, promotes the identification not only of the elements involved in sight, but also of the relationship between them, which latter is often more difficult. It also helps students to understand how an image comes to be formed on our retina, and what are its main characteristics in relation to the object observed.
The PPT´s could observe by themselves, using only a simple device made of cardboard, how the images displayed on the screen of the camera obscura are inverted, with the up-down inversion being the most easily observed.
In synthesis, we can say that the camera obscura used is indeed, an effective tool in PPTs' training from two perspectives: on the one hand, it favors their learning about the phenomenon dealt with (for a high percentage of the PPTs, it improved their conceptions about image formation). On the other hand, it lets them experience an educational resource to teach some optical phenomena in their future primary classes. Added to this, the contribution of the educational intervention with the camera obscura to their becoming familiar with the IBL approach, must be mentioned. This training promoted their identification of the IBL stages, starting with researchable questions concerning the initial posed problem.
Finally, inquiry implications are drawn with a view to the training of PPT´s on the IBL approach. Limitations of the study, and perspectives on issues for future research are reported.
- español
