Promoción del razonamiento lógico y la resolución de problemas científicos en los estudiantes

Involucrar a los estudiantes

La enseñanza de la lógica puede ser un desafío para los profesores con estudiantes de cualquier edad, pero especialmente para los adolescentes. En una edad en la que la pubertad está comenzando a establecerse y las hormonas y las distracciones pueden ser desenfrenadas, puede ser un desafío involucrar a los estudiantes en una actividad que requiere una reflexión profunda prolongada.

En la mente de un adolescente, para muchos estudiantes, es como si estuvieras tratando de enseñarles a jugar un juego complejo, como el ajedrez, por primera vez. Mientras tanto, en sus mentes, hay una fiesta de baile con música a todo volumen de fondo. Esto puede parecer una tarea imposible, pero no lo es si puede involucrar a los estudiantes visual y cinestésicamente en el proceso.

La lógica y el estudiante

Si ha sido profesor durante un tiempo, comprenderá muy bien que la lógica y la adolescencia no son términos que a menudo se unan entre sí. La lógica es la capacidad de aplicar el pensamiento sistemático, o pasos, para resolver un problema o derivar un patrón. Por ejemplo, en matemáticas, cuando se le da una secuencia como 2, 5, 8 y 11, ¿cómo sabe qué número sigue en la secuencia?

Tienes que aplicar una serie de pasos para determinar cuál puede ser ese patrón. Primero, resta cada número del anterior. En este caso, eso le dará una diferencia de tres, y puede aplicar eso para encontrar los otros números en la secuencia.

Piaget

En la escuela media y secundaria, los estudiantes adolescentes están comenzando a pasar de la etapa operativa concreta a la operativa formal. Para operaciones concretas, los estudiantes necesitan ejemplos concretos o manipulativos para resolver problemas. A medida que la adolescencia pasa a ser operacional formal, comienzan a ser capaces de razonar sin manipulaciones. Sin embargo, lo más probable es que en cualquier salón de clases tenga estudiantes que utilicen ambas etapas del pensamiento operativo.

Enseñanza de la lógica

Entonces, ¿cómo se enseña lógica a los estudiantes, algunos de los cuales pueden no haber desarrollado la capacidad de realizar el razonamiento en situaciones con las que carecen de experiencias concretas? El truco consiste en hacer que el proceso lógico sea lo más práctico y físico posible para sus alumnos. Haga que la lógica sea cinestésica , de modo que los estudiantes tengan un movimiento físico para asociarlo con los pasos del proceso de razonamiento lógico. Este método debería facilitar su comprensión.

Entonces, revisemos la secuencia matemática de arriba. Sobre el papel, puede resultar abrumador para los estudiantes. Sin embargo, un buen lugar para comenzar es intentar hacerlo más visual para los estudiantes.

Pida a cada estudiante que se alinee y sostenga una hoja de papel o una pizarra blanca pequeña para representar cada número en la secuencia. Luego, pida a otro grupo de estudiantes que determine la diferencia entre cada número en la secuencia (es decir, + 5 o -4, o cualquiera que sea la diferencia). Pueden escribir la diferencia en una pizarra blanca o en un color de papel diferente, lo que les permita ver más fácilmente que no están en la secuencia cuando se unen a la línea.

Diagrama de secuenciación cinestésica de estudiantes

Luego, haga que el último grupo de estudiantes determine exactamente qué función matemática debe realizarse para obtener el siguiente número en la secuencia. ¿Tienen que dividir entre 5? ¿Agregar 2? A cada estudiante, o equipo de estudiantes, se le debe asignar un espacio entre los dos números. Una vez que tengan eso escrito en papel o en una pizarra, pueden pararse frente ao reemplazar (dependiendo del tamaño de su clase) la diferencia entre los dos números.

A partir de ahí, los estudiantes pueden derivar un patrón para determinar los siguientes números en la secuencia y probarlo. Hacer que los estudiantes se levanten y se muevan les ayuda a visualizar mejor lo que está sucediendo, especialmente a medida que pasa de patrones de secuencia simples a más complejos.

Vincular la lógica a los problemas científicos

La lógica se puede vincular fácilmente a la ciencia en el aula porque a menudo los problemas de lógica no son de naturaleza matemática y requieren cierta experimentación para resolverlos. Por lo tanto, los estudiantes pueden aplicar fácilmente los pasos del método científico y crear un procedimiento para probar su solución para problemas lógicos más complejos.

Por ejemplo, presenta a los estudiantes el problema de tener tres cestas, cada una llena con cinco huevos de Pascua de plástico. Puede usar arroz o arena para llenar los huevos y sellarlos con cinta. Asegúrese de que todos los huevos tengan el mismo peso, excepto uno, y hágalo al menos 100 gramos menos. Pregunte a los estudiantes cómo podrían determinar qué huevo pesa menos. Sin embargo, aquí está la trampa; solo llegan a pesar un huevo en la balanza.

Divida a sus estudiantes en equipos y dele a cada equipo un conjunto de huevos preparados como en el problema anterior. Luego, pida a los estudiantes que formulen una hipótesis sobre qué huevo pesa un poco menos que los demás. Dales parámetros para realizar su prueba. Por ejemplo, ¿pueden rodar sus huevos por una rampa y calcular la velocidad? ¿Pueden tener un balde de agua para hundir sus huevos? Una vez que los estudiantes terminan de ejecutar su procedimiento, pueden compartir sus resultados con la clase. Al final, como clase, pueden pesar sus huevos para ver si sus pruebas fueron correctas.

Resumen de la lección

La lógica es la capacidad de aplicar el pensamiento sistemático, o pasos, para resolver un problema o derivar un patrón.

Al enseñar lógica y resolución de problemas científicos a estudiantes de secundaria o preparatoria, debe considerar dónde se encuentran en su desarrollo. Es probable que los estudiantes se encuentren entre la etapa operativa concreta y la etapa operativa formal de desarrollo, por lo que su capacidad para pensar de manera abstracta probablemente sea algo limitada. Por lo tanto, desea encontrar formas creativas de involucrar a los estudiantes tanto visual como cinestésicamente en el proceso de resolución de problemas.

Para operaciones concretas, los estudiantes necesitan experiencia concreta o manipuladores para resolver problemas. A medida que los adolescentes pasan a ser operacionales formales, comienzan a ser capaces de razonar sin manipulaciones. El truco consiste en hacer que el proceso lógico sea lo más práctico y físico posible para sus alumnos. Para problemas sin manipulables, haga que la lógica sea cinestésica , de modo que los estudiantes tengan un movimiento físico para asociar con los pasos del proceso de razonamiento lógico.