2.2. Estructura de las habilidades lógicas fundamentales dentro de la disciplina física general

En este epígrafe nos proponemos estudiar la estructura funcional de las habilidades lógicas fundamentales en el proceso docente-educativo de la Física General, en correspondencia con el modelo planteado en el Epígrafe 2.1, en el que está comprendido el proceso de formación de las habilidades lógicas, aunque esto se produce a través del propio contenido específico de la Disciplina.

Toda habilidad y en particular las habilidades lógicas tiene una estructura conformada por operaciones que se van sucediendo según un proceso continuo determinado por su estructura funcional.

Además la formación de estas habilidades como proceso de asimilación se va alcanzando en determinados estadios de desarrollo de la habilidad hasta ser dominada. Estos estadios o etapas son alcanzados en un proceso continuo, no obstante, cada etapa la hemos precisado en el contexto de la enseñanza de la Física General.

En cada habilidad precisaremos, en primer lugar, la estructura de operaciones que las integra y a continuación las etapas, que caracterizamos para cada operación. "La comparación es el establecimiento mental de la semejanza o diferencia entre objetos según sus indicios sustanciales o no sustanciales" (4). Entendiendo por indicios los rasgos, características, propiedades, etc.

Según J. L. Rubinstein "...La comparación es alguna vez la forma primitiva del conocimiento; primeramente se conocen las cosas por medio de la comparación. Asimismo es la forma elemental del conocimiento". (26)

En la comparación dentro del proceso docente, el estudiante en su actividad pensante revela ciertos indicios a partir de las cuales confronta y contrapone los objetos y fenómenos, estableciendo semejanzas y/o diferencias, generalizando los resultados en forma de conclusiones, esta generalización es primaria, de carácter elemental y deviene de una síntesis.

La comparación puede ser incompleta cuando se toman los indicios para las semejanzas o para las diferencias solamente y será completa cuando se realicen las dos consideraciones.

En la comparación están presentes como operaciones el análisis, la síntesis, la identificación como fundamentales además de la generalización, la abstracción, la descripción, etc.

En la estructura de la comparación está presente

• Identificar los indicios (rasgos o características) de los objetos.

• Clasificar (ordenar) y describir los indicios de los objetos, señalando los esenciales (abstracción).

• Confrontación según los indicios esenciales determinando diferencias y semejanzas.

• Generalización primaria en forma de conclusión sobre la base de los indicios esenciales.

La estructura de la habilidad se explica de la siguiente manera:

La primera etapa se tendrá en la fase inicial de entrenamiento de la habilidad, donde el estudiante tiene identificados claramente los indicios, rasgos característicos dados en el problema, los que están bien descritos o es evidente su descripción y ordenamiento, se pide comparar determinados indicios que se le declaran y sobre ellos debe concluir; es el ejemplo de los problemas propuestos para la auto preparación previa a la clase práctica en que se especifican las variables, los datos y se detallan los casos límites.

En la segunda etapa el estudiante se ve obligado a la búsqueda de los indicios en forma parcial, debiendo describirlos y clasificarlos, también parcialmente compara varios indicios en forma completa, bajo indicaciones que le son dadas.

Este estudio es característico de los problemas que se desarrollan en las clases prácticas.

La tercera etapa se ha de considerar como el estadio final o de dominio de la habilidad, donde el estudiante ha de ser capaz de identificar los indicios, clasificarlos y describirlos de forma independiente y completa, determinará los indicios esenciales y los comparará de forma completa e independiente.

En la Tabla 2.2.1 se resumen estas consideraciones sobre las etapas de formación de la comparación.

ETAPAS ESTRUCTURA FUNCIONAL

OPERACIONES

Identifica indicios Clasificar y describir Indicios Confronta Generalización como conclusiones

1 Están identificados Clasificar en forma parcial, están descritos o son evidentes Confrontar rasgos dados en comparación incompleta Sobre la base de una comparación incompleta

2 Están parcialmente identificados Clasificar y describir de forma parcial Confronta varios indicios en comparación completa Sobre la base de una comparación completa

3 Se tienen que identificar indicios Clasificar y describirlos en forma completa Determinar cuales son esenciales y compararlos Se carecterizan los objetos

Tabla 2.2.1- Comparación.

"La abstracción es la separación mental de unos indicios del objeto de los demás”, plantea Guetmanova(4). En este proceso se interrelacionan el análisis y la síntesis y por medio de éste se parte de un objeto en que sus indicios (propiedades, características) se aíslan unos de otros, se seleccionan algunos de ellos que se consideran esenciales y se dejan de considerar los secundarios.

A partir de los indicios considerados esenciales se alcanza una nueva unidad integral, una síntesis. En la abstracción está la generalización sobre la base de la síntesis de los rasgos esenciales y la posterior concreción de esta generalización, a un nivel de ejemplificación.

Aunque la síntesis, lograda por medio de la abstracción es más pobre que el propio objeto, es un peldaño superior en la comprensión de dicho objeto ya que en esa abstracción están sintetizadas sus propiedades esenciales.

La abstracción es la identificación de los rasgos más esenciales de los objetos y su utilización para determinar reglas, conceptos y otras generalizaciones.

El desarrollo de la abstracción depende de la acumulación de representaciones y percepciones. En la abstracción están presentes como operaciones fundamentales, el análisis, la síntesis, la identificación, la comparación además de la generalización y la concreción en el objeto pensado.

La estructura de la abstracción es como sigue:

 Identificar los indicios del objeto.

 Separación y selección de los indicios esenciales de los no esenciales y su aislamiento del objeto concreto.

 Generalización sobre la base de los indicios considerados (en la abstracción).

 Concreción de la abstracción como conclusión en una ejemplificación.

La estructura de la habilidad.

La primera etapa se tendrá cuando el estudiante recibe en la tarea los indicios identificados (pueden ser datos e incógnitas del problema) y con ayuda selecciona los indicios esenciales, los generaliza y caracteriza el objeto.

La segunda etapa se alcanza cuando el estudiante obtiene sólo una parte de los indicios (datos, características), busca el resto identificándolos, selecciona los esenciales de forma individual o en intercambio con otros estudiantes y generaliza sobre la base de los indicios esenciales; con ejemplos que presenten variantes respecto a los conocidos logra la concreción de la abstracción hecha.

La tercera etapa se alcanza cuando el estudiante identifica los indicios de forma independiente, los analiza seleccionando aquellos esenciales y en base a ellos establece la generalización en forma de regularidades, nexos entre los indicios y conclusiones, hace su concreción a través de ejemplos relacionados con el objeto de estudio. En la

Tabla 2.2.2 se resumen estas etapas en la formación de la habilidad.

ETAPAS ESTRUCTURA FUNCIONAL

OPERACIONES

Identificar, revelar los indicios del objeto Clasificar y Selección de los indicios Formación de Generalizaciones primarias Concreción de la abstración como conclusión

1 Estan identificados los rasgos y acaracteristicas Clasificar en forma parcial, estan descritos o son evidentes Confrontar rasgos dados en comparación incompleta Sobre la base de una comparación incompleta

2 Estan parcialmente identificados los rasgos y características Los estudiantes plantean los indicios esenciales de forma individual en casos simples Conclusión a base de los indicios esenciales que han determinado Caracterización mediante ejemplos que presentan variantes respecto a los que conoce

3 Se tiene que identificar los rasgos característicos Los estudiantes seleccionan los indicios esenciales en forma individual. Conclusión con la determinación de regularidades y nexos entre los indicios Caracterización nediante ejemplos nuevos relacionados con el contenido estudiado

TABLA 2.2.2- Abstracción.

"La generalización es la reunión mental de objetos en un concepto", definición asumida por la misma autora referida (4); éste es un proceso de gran complejidad, en cuya formación la actividad del pensamiento está dirigida a revelar los rasgos esenciales y generales del objeto, establecer las relaciones y nexos entre ellos, formando nuevas propiedades de relaciones y nexos los que se concretizan mediante ejemplos. Es un proceso que tiene ciertos elementos comunes con la abstracción estando siempre acompañada de ésta, además de que en la generalización se parte de varios objetos, de los que se determinan los rasgos y nexos esenciales, que son comunes a todos los objetos de los cuales se ha partido y sobre la base de estos rasgos seleccionados, por medio de la síntesis, se logra su integración en una nueva unidad.

A mayor grado de generalización mayor es el nivel de abstracción, entendiéndose esto en que mientras mayor es el número de objetos de los cuales se parte, menor es el número de rasgos seleccionados como esenciales a partir de los cuales se conforma la síntesis final: la generalización.

La generalización puede ser no sólo en forma de conclusión o definición de conceptos sino también en forma de explicaciones o demostraciones. Esta hace posible la adquisición por parte de los estudiantes del contenido de una forma rápida y consciente.

En la generalización están presentes como operaciones fundamentales, el análisis, la síntesis, la abstracción y la comparación además de la identificación, la explicación, etc. La estructura de la habilidad es como sigue:

• Revelar e identificar los indicios esenciales de los objetos y procesos.

• Análisis de los enlaces y dependencias entre los indicios del objeto, esenciales.

• Selección y búsqueda de nexos y relaciones de dependencia esenciales entre los indicios.

• Concreción mediante ejemplos como forma de conclusión que la transforma en conocimientos generalizados.

En la Figura 2.2.1 se muestra en forma gráfica la estructura de la habilidad y se recogen los procedimientos fundamentales.

Fig: 2.2.1- Generalización

La formación de esta habilidad de alta complejidad debe ser iniciada en una segunda etapa, después del primer par (comparación y abstracción), cuando se ha alcanzado un cierto grado de dominio de la abstracción.

En la primera etapa le son dados al estudiante los indicios esenciales (la abstracción) y ha de describir los nexos entre estos indicios, buscando nuevos nexos que permitan explicar los hechos y fenómenos (objetos); con ayuda plantear regularidades, haciendo la concreción en ejemplos sobre la base del conocimiento de relaciones, explicaciones y leyes.

Este estadio se puede alcanzar en las clases de ejercicios y clases prácticas de elaboración conjunta.

La segunda etapa se alcanza cuando el estudiante identifica los indicios por comparación con ejemplos conocidos y selecciona los esenciales con cierta ayuda; luego, a partir de los indicios establecidos, busca regularidades y nexos sobre la base de los conceptos y leyes conocidos.

Describe las regularidades y explica los hechos y fenómenos (objeto) a partir de los indicios establecidos por el propio estudiante con cierta ayuda, con lo cual explica otros objetos que presenten variantes respecto a los conocidos haciendo la concreción de sus resultados.

En la tercera etapa, el estudiante hace la abstracción del objeto, establece los nexos entre los indicios, busca nuevas relaciones y nexos que le permiten describir las regularidades, establecer relaciones y revelar leyes conocidas que ejemplifica en objetos con variantes (concreción de sus resultados).

La habilidad generalización se muestra en la Tabla 2.2.3.

ETAPAS ESTRUCTURA FUNCIONAL

OPERACIONES

Identificar los indicios esenciales Analizar los indicios y describir los nexos Selección y búsqueda de nuevos nexos y relaciones de dependencia esenciales Síntesis y concreción como resultado.

1 Identificar los indicios esenciales Analiza y describe los nexos con ayuda del profesor Busca con ayuda de nuevos nexos y relaciones esenciales a partir de regularidades y leyes que conoce En objetos conocidos y con ayuda, ejemplifica en base al conocimiento de relaciones, explicaciones y leyes.

2 Identificar los indicios por comparación con objetos conocidos y seleccionar esenciales Describe los nexos y regularidades con mayor independencia Selecciona y busca de nuevos nexos y relaciones, planteándose regularidades y leyes conocidas. En objetos conocidos los explica a través de la concreción de sus resultados

3 Realiza la abstracción del objeto Analiza y describe los nexos Busca de nuevos nexos y relaciones estableciendo regularidades y explicaciones a través de leyes que conoce. Realiza la concreción de sus resultados en objetos conocidos con variantes.

TABLA 2.2.3- Generalización.

La concreción es la aplicación de contenidos generalizados a casos concretos donde está presente la transferencia de contenidos; esta aplicación permite ver lo general en lo particular. Requiere del análisis del objeto, para ver si está presente lo generalizado y lo abstracto, por medio de la comparación para transferir lo generalizado. Por medio de la concreción se hacen reales y concretos los conocimientos.

En la concreción están como procedimientos fundamentales el análisis, la síntesis, la generalización y la abstracción además de la identificación, la explicación, la deducción, etc.

La estructura de la habilidad está dada por:

• Identificar los indicios del objeto concreto y selección de los esenciales (abstracción).

• Comparar la abstracción del objeto concreto con los contenidos generalizados.

• Transferir los contenidos generalizados (conocimientos, habilidades, método de solución) a objetos concretos.

• Conclusión como síntesis en la aplicación de nuevos objetos.

La formación de esta habilidad, al igual que la generalización, ha de ser incluida en una segunda etapa, después del primer par (comparación y abstracción).

En la primera etapa le son dados al estudiante los indicios del objeto concreto y la abstracción del mismo, la compara con contenidos generalizados que le son dados, lo que le permite transferirlos y aplicarlos a objetos similares a los conocidos.

Este nivel o estadio se alcanza en clase de ejercicios y clases prácticas de elaboración conjunta donde el profesor ayuda al estudiante en la solución de las tareas docentes que enfrenta.

La segunda etapa se ha de alcanzar cuando el estudiante identifica los indicios y hace la abstracción, en objetos que presentan variantes respecto a los conocidos, por lo que le son evidentes o de lo contrario recibe ayuda.

Dispone de conocimientos generalizados sobre el objeto o habilidades generalizadas, que compara con la abstracción del objeto concreto, lo que transfiere requiriendo cierta adecuación que se puede considerar como una deducción elemental, realizando la síntesis en la aplicación a objetos con variantes respecto a los conocidos.

La tercera etapa se alcanza cuando el estudiante de modo independiente identifica los indicios de forma completa, hace su abstracción y los analiza, para compararlos con contenidos generalizados, los que ha de transferir mediando una deducción de los mismos, aunque en forma limitada, sintetizando su resultado en la aplicación a objetos con variantes de mayor complejidad.

Este estadio sólo se alcanza al concluir la Física General III, en la discusión de trabajos de control extraclase, exámenes u otro trabajo sustitutivo de exámenes que para los estudiantes aventajados se acostumbra utilizar.

En la Tabla 2.2.4 se resumen estas consideraciones.

ETAPAS ESTRUCTURA FUNCIONAL

OPERACIONES

Identificar los indicios del objeto concreto y seleccionar esenciales Comparar la abstracción del objeto concreto con contenidos generalizados Transferir contenidos generalizados a los objetos concretos Conclusiones como síntesis de la aplicación

1 Los indicios están identificados Dispone de la abstracción del objeto concreto y compara con contenidos generalizados que les son dados Dispone de los contenidos que ha de transferir a ejemplos similares Realiza la síntesis en la aplicación semejante.

2 Ha de identificar los indicios que son evidentes o con ayuda Dispone de conocimientos sobre los objetos concretos a partir de los cuales hace la abstracción que compara con contenidos generalizados dados Dispone de contenidos generalizados dados que requieren de cierta adecuación para aplicarlos a ejemplos concretos. Realiza la síntesis en la aplicación a problemas con variantes.

3 Ha de identificar los indicios de forma completa, conlleva el análisis de los mismos Hace la abstracción del objeto concreto y compara con contenidos generalizados que ha de seleccionar. Ha de seleccionar aquellos contenidos generalizados que transferirá previa adecuación de los mismos mediante deducción. Realiza la síntesis en la aplicación con la selección de contenidos en problemas con variantes de cierta complejidad.

TABLA 2.2.4- Concreción.

Cuanto hemos dicho anteriormente y se ha podido apreciar, con la formación de las cuatro habilidades seleccionadas se garantiza que se formen otras habilidades que inciden en el proceso docente-educativo de la Física General. Estas se ejercitan y entrenan en clases de ejercicios, clases prácticas, seminarios y prácticas de laboratorio y su asimilación se controla en el propio sistema de evaluación de la Disciplina.

El punto de partida es la información que recibe el estudiante al mostrarle en las conferencias cómo se utilizan las habilidades lógicas en el propio proceso docente de la Física General.

La inducción y la deducción.

Dada la importancia que reviste el método inductivo-deductivo en nuestra investigación dedicaremos un aparte a la estructura de operaciones del mismo, recreando ideas planteadas por Guetmanova(4).

La inducción y la deducción son procesos del pensamiento que están íntimamente correlacionados.

La inducción como método del pensamiento parte de lo singular para llegar a lo general en base a la observación, el análisis, la selección y la generalización (síntesis); en la inducción, partiendo de lo singular, se llega a lo general de un nuevo juicio de mayor generalidad.

La deducción, es un método del pensamiento en que se parte de lo general para llegar a lo singular, en lo concreto, en base al análisis, la identificación, la selección y la concreción (síntesis). Los métodos inductivo y deductivo se dan en unidad en cualquier proceso del pensamiento científico, en el común y en el proceso docente.

En el proceso docente la unidad de lo inductivo-deductivo se manifiesta por dos vías:

• La vía inductivo-deductiva de la explicación de los contenidos comienza por la inducción y termina en la deducción con preponderancia de ésta, es propia de la Física General.

• La vía deductivo-inductiva parte de conclusiones, de tesis muy generales; se emplea en disciplinas como la Física Teórica.

La inducción puede ser completa o incompleta, siendo completa cuando la conclusión general sobre una clase de objeto se hace partiendo de la consideración de todos los objetos de esta clase, ésta inducción nos da una conclusión cierta, por lo que se utiliza con frecuencia en demostraciones rigurosas. Para la inducción completa es necesario:

• Conocer el número exacto de objetos,

• Asegurarse de que al menos un indicio pertenece a cada elemento de la clase,

• El número de elementos de la clase no debe ser grande.

La inducción incompleta se aplica cuando no se pueden observar todos los elementos de la clase de objeto estudiada, pero hacemos una conclusión para todos los casos. La inducción científica es un tipo de inducción incompleta de extraordinaria importancia que permite formular juicios universales y leyes de la Ciencia.

Dentro del proceso de enseñanza lo inductivo se emplea cuando se estudia un contenido nuevo, difícil, trascendente o la combinación de estos. También cuando por medio de una conversación heurística se puede lograr que los propios estudiantes lleguen a una conclusión, a formular una regla, teorema o regularidad.

El método inductivo activa el proceso de asimilación de los estudiantes pero exige del profesor un enfoque creador, ágil y un mayor esfuerzo en la preparación para lograr que los estudiantes lleguen a conclusiones propias.

En el método deductivo el profesor formula un juicio universal que expresa una regla, una ley, etc; para aplicarlo luego, ilustrando con ejemplos, casos o hechos particulares. Cualquiera que sea el método empleado (inductivo o deductivo) en la exposición de nuevos conceptos o teorías generales, es necesario dedicar tiempo al análisis de ejemplos y situaciones particulares.

El docente determinará el método a seguir que le permita organizar la actividad cognoscitiva de los estudiantes con alto grado de autonomía.

Con el empleo del método inductivo-deductivo, los estudiantes desarrollan la comparación, la abstracción, la selección, la definición, la explicación, la generalización y la concreción.

La principal dificultad está en establecer la vinculación entre los conocimientos de los hechos y fenómenos con las teorías: la generalización de los primeros; esto no se resuelve con recetas sino con una hábil conjugación entre lo inductivo y lo deductivo.

La estructura del método inductivo-deductivo la expresamos como sigue:

• Inducción Descomponer mentalmente en indicios los hechos (objetos) observados en forma real o ideal.

• Analizar mentalmente cada uno de los indicios externos e internos, reales o ideales (lo que conlleva una descomposición de los mismos).

• Identificación de los indicios y selección de los indicios esenciales, estableciendo las regularidades, relaciones, leyes, como conclusión y síntesis.

• Deducción

• Análisis de las conclusiones de la inducción en forma de leyes, reglas, etc., estableciendo los indicios.

• Selección de los indicios sobre los cuales se trabajará.

• Comparación e identificación de los índices en los objetos sometidos a estudio.

• Transferencia de las conclusiones generales sobre los indicios a los objetos, concreción en casos particulares y singulares.

En forma de esquema la estructura del método inductivo-deductivo se muestra en la Figura 2.2.5.