Esta tesis doctoral busca caracterizar el proceso que realizan estudiantes de séptimo grado al construir el concepto de tecnología cuando interactúan en una red virtual de aprendizaje. Apoyado en elementos teóricos desde las redes de conocimiento en los procesos educativos, los enfoques sobre tecnología y los procesos de conceptualización, se diseña y desarrolla la Red virtual de aprendizaje en tecnología –REVATEC-. Con base en el desarrollo de las actividades propuestas allí, se realiza desde la metodología de teoría fundamentada, un análisis de las interacciones y el proceso de construcción del concepto de tecnología que realizan estudiantes de séptimo grado que participan en esta red, en donde se evidencian categorías de carácter instrumental, cognitivo, sistémico y cultural sobre la tecnología.

La situación energética actual, es una realidad de contrastes. Ahora más que en otra época se agudizan los problemas energéticos, por un lado, se hace más evidente el agotamiento de los combustibles de origen fósil, se agravan los problemas ambientales que generan su explotación, transporte y uso, las diferencias sociales y económicas empeoran por la falta de acceso a las fuentes y las tecnologías energéticas, por otro lado, hoy en día existe un conjunto de soluciones relacionadas con las energías alternativas que intentan diversificar el modelo energético actual, se formulan políticas energéticas que se enmarcan en la sostenibilidad y se busca suplir las necesidades energéticas de una manera más responsable y adecuada que no afecte la vida en el planeta. Sin embargo, los problemas persisten y parecen superar las soluciones, aquí vale la pena preguntar ¿qué hace falta? La respuesta es clara, falta educación, pero ¿qué tipo de educación? En el marco de la educación científica, tecnológica y ambiental se han propuesto y desarrollado formas alternativas de educación (Aikenhead, 2005; Gadotti, 2002; Furió, Carrascosa, Gil Pérez, & Vilches, 2005; Sauve L. , 2011; Tula Molina, 2011; Vilches & Gil, 2003), temas y problemas que se deben abordar en dichos procesos de educación (Ballenilla, y otros, 2006; Conesa García, 2000; Edwards, Gil, Vilches, & Praia, 2004; Lopéz Alcatud, 2007) y el sentido de la educación (Acevedo Díaz, 2004), todas acertadas en tanto que promueven la educación de los ciudadanos para que hagan frente a problemas reales que padece hoy la humanidad, que sin duda alguna, sirven como referente para adelantar procesos educativos en otras latitudes, sin embargo, son intransferibles en su 21 totalidad porque no alcanzan a reconocer aspectos contextuales fundamentales, además, en su gran mayoría atienden problemáticas amplias y generales como la ambiental, pero que por su misma amplitud se diluye en diversos discursos y acciones esporádicas que no alcanzan a que los ciudadanos comprendan y transformen la realidad que estudian. Frente a lo anterior, se considera necesario y pertinente centrar la atención en problemáticas particulares como la energética, donde los procesos educativos de ciudadanos se hacen fundamentales, porque las soluciones en términos de desarrollos científicos, tecnológicos y/o de políticas energéticas aunque necesarias e importantes no son suficientes, ya que lo que se requiere es la formación de ciudadanos alrededor de contenidos conceptuales, procedimentales, axiológicos y actitudinales en relación a lo energético, por las implicaciones que tiene en la vida de ellos y sus comunidades y por la importancia conceptual que tiene en la construcción del conocimiento científico especialmente en la física, ya que el concepto de energía se considera un concepto articulador, y ahora se propone como una concepto transversal de la ciencias naturales y sociales, que permita comprender y transformar la realidad energética

Esta investigación elabora una interpretación intercultural de las concepciones de biodiversidad, expresadas en las narraciones de dos docentes en formación inicial de Licenciatura en Biología. Uno de ellos perteneciente a la etnia Uitoto- Muruy, adelanta sus estudios en La Chorrera Amazonas, y la otra estudiante (urbana) de ascendencia campesina, desarrolla su proceso de formación en Bogotá (Colombia).

Esta tesis doctoral presenta una propuesta basada en la formación de profesores para la generación del cambio didáctico, a partir del uso de dos elementos diferenciadores y que resumen la apuesta planteada en esta investigación, fundamentada, por un lado en el uso del contexto histórico de la física y por otro lado las implicaciones e incidencia del contexto profesional donde se enseña la física. Para este propósito, se realizó un estudio de caso con dos profesores universitarios de física, para caracterizar la forma como enseñan la física en dos contextos profesionales diferentes, un curso de electromagnetismo para estudiantes que se forman como licenciados en física y un curso de electromagnetismo para estudiantes que se forman como ingenieros eléctricos. En la primera fase la investigación buscó realizar un abordaje fenomenológico, que permitiera caracterizar la epistemología personal docente de los dos profesores. Posteriormente se desplegó un trabajo colaborativo con los dos profesores para el desarrollo de un programa de formación continuada de docentes orientado al cambio didáctico, a partir del análisis de los elementos del contexto histórico que son, o no, posibles de introducir en un curso de electromagnetismo y teniendo en cuenta el contexto profesional donde se imparte el curso de física. Este trabajo colaborativo realizado dentro del programa de formación se adelantó en dos momentos, en el primero se desarrolló un despliegue introductorio sobre elementos didácticos que les permitirán a los profesores participantes reconocer su práctica profesional a la luz de elementos teóricos de la didáctica de las ciencias. En el segundo momento, se realizaron sesiones de trabajo conjunto encaminadas a analizar y reflexionar sobre algunos momentos históricos de interés que podrían ser utilizados para mejorar la enseñanza de la física, caso particular electromagnetismo. Finalmente a partir de esta construcción y despliegue del programa se recogen elementos de análisis para reflexionar sobre la práctica profesional y las posibilidades de cambio didáctico generadas en los dos profesores participantes del programa.

Esta investigación caracteriza las concepciones de los profesores de física que trabajan en las Facultades de Ingeniería, en la ciudad de Bogotá – Colombia año 2016, en relación con los Recursos Educativos Abiertos REA vistos como artefactos culturales. La investigación se enmarca en la línea enseñanza de la ciencias, contexto y diversidad cultural (Molina, 2015). La pregunta que direccionó la investigación es ¿Cuáles son las concepciones de los profesores de física que trabajan en las Facultades de Ingeniería sobre el uso de los recursos educativos abiertos? En su revisión preliminar se estableció que la noción de objeto de aprendizaje es una transformación de la noción de objeto en la ingeniería de Software, la que en conjunto, entre otras, con políticas de licenciamiento libre y abierto dan lugar a la idea de REA. En los fundamentos teóricos se entiende la noción de cultura como los “…significados que tejen los hombres y que se constituye en el mismo contexto para interpretar el mundo, la sociedad, es aquello que da sentido a lo que se hace y piensa…” (Molina, 2010); los artefactos culturales como mediadores, son una idea que proviene de la sicología cultural (Cole, 2003), que ha sido considerada estructural y adecuada para la comprensión de los REA, en este sentido los artefactos culturales se constituyen en mediadores de dichos conjuntos de significados. En este sentido los REA implican configuraciones materiales y conceptuales que permiten la mediación de conceptos, valores, creencias, visiones de mundo, que se reproducen, según los propósitos para los cuales fueron creados, o son readecuados en nuevos contextos de uso, por nuevos actores, en nuevas actividades; aspectos que pueden conducir a cambios de conceptos, valores, creencias, visiones de mundo. El análisis de antecedentes condujo al establecimiento de cuatro fuentes de valores vinculadas a los conceptos de la física que se enseña a ingenieros en formación, estos se refieren a: la noción de instrumento, aspectos socio científicos, ambiente de aprendizaje y conocimiento escolar y lo técnico y tecnológico. Metodológicamente la investigación se basa en el enfoque propuesto por Rodrigo, Rodríguez y Marrero (1993) de teorías implícitas, utilizada por Utges y Pacca (2003), Milicic, et al (2007) y Molina, et al., (2014). El proceso metodológico constó dos etapas; una exploratoria - cualitativa y otra de sistematización - cuantitativa. Los instrumentos utilizados fueron una entrevista semiestructurada, construida a partir de situaciones (Molina et al., 2014) y un cuestionario de ponderación múltiple escala Likert; en el proceso participaron 116 profesores (as) universitarios que enseñan física en facultades de ingeniería en universidades de Bogotá - Colombia; de los cuales 10 participaron en la fase exploratoria y 106 en la fase de sistematización. La confiabilidad, coherencia, consistencia y validez de la etapa exploratoria (esencialmente cualitativa) puede ser establecida en el proceso iniciando por (a) el establecimiento del lugar teórico que se comporta como una constante elaboración; (b) el diseño de la entrevista, a partir de situaciones (Molina et al., 2014) presente en el protocolo (anexo), el cual fue validado mediante una triangulación en la que participaron expertos vinculados al Doctorado en Física Educativa (CICATA-IPN), miembros del grupo de investigación, pares vinculados al doctorado en educación (DIE-UD) y a la línea de investigación, y pruebas pilotos con participantes de la comunidad de profesores universitarios de física para ingenieros; (c) igualmente, la interpretación de las entrevistas en la cual se aplicó una triangulación con el equipo de investigación, grupo de investigación (presentación en el I y II coloquio, línea de investigación Enseñanza de las ciencias), encuentro con expertos y validación de las narrativas con los profesores participantes, (d) amplia discusión interna entre el investigador y su tutora de todos los aspectos y decisiones que cada momento implicó. En la etapa de sistematización (esencialmente cuantitativa), la coherencia, consistencia y validez: (a) se vincula con la anterior etapa (exploratoria), de la cual emergen las afirmaciones del cuestionario específicamente originadas en los contenidos semánticos configurados en la interpretación de las entrevistas y sistematizados con apoyo del software Atlas-Ti ®; (b) validación del cuestionario a partir expertos vinculados al Doctorado en Física Educativa (CICATA-IPN), miembros del grupo de investigación, pares vinculados al doctorado en educación (DIE-UD) y a la línea de investigación, y dos pruebas pilotos con participantes de la comunidad de profesores universitarios de física para ingeniería y de acuerdo con el índice de confiabilidad de Cronbach (1951) y criterios estadísticos que de él se derivan se ajustaron las afirmaciones definitivas; (c) las comunalidades (hasta 0.916) y alfa de Cronbach de elementos tipificados de 0.911 obtenidas. En los resultados de la etapa exploratoria, que cierra con cuatro modelos individuales de concepciones sobre los REA como artefactos culturales, se identificó como artefacto mediador principal, la matemática, que se entiende como elemento formalizador de la física como un sistema de conocimiento; la principal práctica de comunicación, -y que involucran mediaciones culturales en el proceso de enseñanza-, se realiza a través del experimento , que por implicar mediaciones culturales orientan sobre “lo que es la física”. En este sentido la realidad tiene diferentes significados y de acuerdo con ellos, las mediaciones presentes en los REA los constituyen o no en fuentes legítimas de conocimiento. Así, aunque se reconoce su existencia y potencial de vincularse a las prácticas educativas, sin embargo no alcanzan un estatus para ser integrados en la enseñanza de la física en forma consciente y coherente. Finalmente un elemento discutido es la evaluación, la cual se entiende como la misma que se práctica desde hace 20 años, cada vez con resultados desastrosos. Para la etapa de sistematización se construyó y aplicó un inventario de con 64 enunciados (variables), a las que hizo un análisis exploratorio con la técnica de ACP (Dallas, 1998) en la herramienta SPSS ®. Los resultados de esta etapa señalan la varianza explicada es del 76.324%, con 28 enunciados de los 64, lo que resulta adecuado, teniendo en cuenta que 32 son enunciados y 32 son contra enunciados. El modelo de concepción más relevante hallado es que la matemática y la presencialidad son indispensables en el aprendizaje de la física, con comunalidades excelente (hasta 0.916) y alfa de Cronbach de elementos tipificados de 0.911, lo que ratifica los hallazgos de la etapa cualitativa. Las conclusiones señalan como los REA se pueden aproximar a la noción de artefacto cultural orientado a afianzar los aprendizajes de la física. Adicionalmente los REA se pueden concebir como resultado de la interacción humana, se constituye en nodos de la red de conocimientos que adoptan significado en contextos específicos y en interacciones demarcadas, en consecuencia los REA se pueden concebir como artefacto cultural en la medida que se puedan incorporar a la práctica habitual de en la enseñanza de la física, como el experimento. En prospectiva se debe consolidar la alianza entre la didáctica de la física y la didáctica de la matemática a través de proyectos conjuntos que permitan aproximarse a encontrar rutas eficientes que mejoren el aprendizaje, lo anterior considerando la interdependencia de las áreas.

Esta investigación versa sobre las relaciones entre ciencia, religión y enseñanza de la evolución. El estudio buscó una comprensión de las ideas de los profesores de biología de educación secundaria sobre la interacción entre ciencia y religión y su relación con la enseñanza de la evolución. Para esto, se realizó un estudio de casos en el que participaron cuatro docentes. La investigación fue motivada en la importancia que para la biología representa la evolución y en lo problemática que resulta su enseñanza, algo que está estrechamente vinculado con la relación más general entre ciencia y religión.

El problema que se plantea en esta investigación está directamente relacionado con la necesidad de considerar otros modelos de cualificación y formación docente, particularmente de profesores de ciencias naturales del sector rural, que tomen en cuenta y sean pertinentes con la diversidad y contextos culturales del país, lo cual debe ser considerado como un factor potencial para la enseñanza de las ciencias. Se desarrolla con docentes de ciencias naturales del sector rural del Departamento de Cundinamarca. La investigación se abordó desde el enfoque y características de la investigación cualitativa. Para recabar la información se usaron diferentes instrumentos: cuestionario, situaciones elicitadoras, entrevista y observación no participante. Se implementó un modelo de acompañamiento e intervención con una docente que privilegió la reflexión personal, el diálogo y el trabajo colaborativo. Este modelo favoreció en la docente movilizaciones didácticas en algunos de los aspectos objeto de estudio.

La presente investigación se pregunta por ¿Cuáles son las concepciones de territorio de los profesores IPCT (ingenieros profesionales de las ciencias de la tierra), que actúan como profesores formadores de PCT (profesionales de las ciencias de la tierra) en dos universidades ubicadas en dos contextos culturalmente diferenciados?, así se elabora una interpretación de las concepciones de territorio a partir de las narrativas (construidas mediante la interpretación de entrevistas semiestructuradas) y respuestas a un cuestionario de ponderación múltiple escala Likert aplicados a los(as) profesores participantes(as). Para abordar la pregunta central, la investigación se ha desarrollado en cinco capítulos cuyo propósito es caracterizar dichas concepciones.

Esta tesis doctoral se fundamenta en dos perspectivas de investigación en la enseñanza de las ciencias naturales: el perfil conceptual (PC) y el conglomerado de relevancias (CR) para mostrar que la diversidad cultural de una sociedad, en particular la colombiana, está en la base de las visiones de mundo de sus integrantes, y que estas son amplias y diversificadas. Así, el reconocimiento de la diversidad y heterogeneidad de los modos de hablar y de pensar sobre el calor desde la perspectiva del PC (Mortimer, 1994, 1995, 2000, 2001, 2012) posibilitan comprender los compromisos ontológicos y epistemológicos de los participantes, y a su vez, dichos compromisos facilitan una interpretación intercultural a partir de la perspectiva de CR de calor (Molina, 2000, 2002, 2012) de los participantes para establecer los valores más apreciables en dichas ideas. Así, el problema planteado se refiere a ¿qué interrelaciones se encuentran en las relevancias y compromisos epistemológicos y ontológicos subyacentes en las ideas sobre el calor en las ciencias, en las comunidades culturalmente diferenciadas (estudiantes de formación inicial en ciencias, de la Universidad del Cauca en Colombia)? Como preguntas asociadas: ¿cuáles son las ideas de calor en el campo de las ciencias?, ¿cuáles son las ideas de las comunidades culturalmente diferenciadas sobre el calor?, ¿qué relevancias y compromisos epistemológicos y ontológicos subyacen a dichas ideas? y ¿qué aproximaciones se encuentran en dichas relevancias y compromisos? El objetivo de la investigación es determinar las interrelaciones entre las relevancias y los compromisos (epistemológico y ontológico) subyacentes en las ideas de las comunidades culturalmente diferenciadas (estudiantes de formación inicial en ciencias, de la Universidad del Cauca en Colombia). Como objetivos particulares, se encuentran: identificar y caracterizar zonas del perfil conceptual de calor en las ideas de las ciencias; identificar y caracterizar zonas del perfil conceptual de calor en las ideas de las comunidades culturalmente diferenciadas; configurar el perfil de calor a partir de las zonas identificadas y caracterizadas; e identificar en el perfil los compromisos y relevancias subyacentes y establecer sus relaciones.

Esta tesis constituye un aporte conceptual y metodológico a la Identidad Profesional Docente (IPD) través de la exploración y desarrollo de cada uno de los ámbitos del conocimiento profesional del profesor (el personal, el de conocimientos, el práctico y el contexto) en una Comunidad de Desarrollo Profesional (CODEP). Esta comunidad estuvo conformada por profesores en formación inicial del proyecto curricular de Licenciatura en Química de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas de Bogotá (Colombia), quienes cursaban su práctica profesional docente.