Ainoa Marzábal Blancafort - Investigación en Educación Científica en Chile

7 Diseñando, planeando y desarrollando pequeños procesos investigativos en el aula (Osborne, 2014) con la orientación del profesor.

8 Analizando e interpretando datos (Osborne, 2014) son procesos de gran relevancia en la medida en que ayudan a los estudiantes a comprender qué medios o instrumentos son los adecuados para recolectar información, qué tipo de información es útil, cómo esa información se puede convertir en un dato valioso o no, cómo procesar esa información y cómo comunicarla.

9 Usando el pensamiento matemático y computacional, lo cual permite al estudiante reconocer y representar variables, generar representaciones simbólicas de las relaciones y predecir resultados (Osborne, 2014; Merino y García-Martínez, 2019).

10 Empleo de software para procesamiento, sistematización y análisis de la información, al mismo tiempo que, uso de herramientas digitales para la comunicación virtual con compañeros y profesores para la generación de otras formas de trabajo colaborativo (García-Martínez, Hernández, Abella, Valbuena, González, Prieto, Muñoz y Gómez, 2018).

11 Analizando casos problémicos que permitan reflexionar sobre las diferentes vías como se ha construido el conocimiento, sus implicaciones sociales, culturales, económicas y ambientales (Izquierdo, García-Martínez, Quintanilla, y Adúriz-Bravo, 2016).

2.3 Impacto en la sociedad y en sus políticas educativas

Al revisar lo planteado en líneas anteriores se observa que la investigación en Educación en Ciencias debería tener un impacto relevante en la construcción de políticas educativas en diferentes niveles de diseño y desarrollo. Así, a nivel macrocurricular se espera que los diseñadores de la política educativa de un país (a nivel de gobierno nacional y de ministerio de educación) y de sus respectivas regiones retomen los resultados de investigación como un insumo que les permite visualizar las principales líneas de desarrollo que se requieren, a partir del estudio de las debilidades y fortalezas en los aprendizajes de los estudiantes.

Las evaluaciones nacionales de los estudiantes son importantes, pero no suficientes ya que no contemplan muchos aspectos que se evidencian en la investigación de campo en las escuelas, en el estudio del trabajo de aula, de los aprendizajes de los estudiantes y del trabajo docente cotidiano. Las evaluaciones nacionales muestran tendencias y valores, pero no permiten comprender por qué se dan de esa manera ni cuál es su origen.

A nivel mesocurricular, las instituciones educativas pueden construir sus proyectos educativos tomando como referencia de consulta los resultados de la investigación educativa, y por supuesto los lineamientos nacionales sobre la política educativa del país. Les permite decidir con mayores argumentos qué estructura curricular es la más pertinente frente a la formación que desean generar en sus estudiantes, desde un modelo pedagógico contemporáneo y actual.

Y a nivel microcurricular, les proporciona herramientas a los profesores para seleccionar qué modelo didáctico, desde la enseñanza de las ciencias, es el que va a adoptar para desarrollar el pensamiento científico y tecnológico en sus estudiantes. Y a partir de él, hacer sus diseños del área de ciencias y tecnología y sus programaciones de aula.

3. La investigación en educación en ciencias y su impacto en los aprendizajes de los estudiantes

Los alumnos no siempre han sido considerados parte fundamental del acto educativo; prueba de ello es que las áreas de investigación asociadas a los alumnos, se han centrado durante largo tiempo únicamente en aspectos psicológicos. Sin embargo, las posturas que entienden el aprendizaje solo en sus aspectos psicológicos o cognitivos, han sido fuertemente criticadas por desconocer temas centrales como la cultura, las relaciones de poder y el discurso (O’Loughlin, 1992).

En las visiones socioculturales, el alumno empieza a ser mirado en relación a estos temas centrales y en su complejidad. Estamos superando la etapa en la que las investigaciones en torno a cómo aprenden los alumnos se hacían con la finalidad de mejorar los aprendizajes dictados curricularmente. Aquí presentamos, en forma breve, el recorrido de algunas áreas o líneas de investigación, partiendo de la visión del alumnado como instrumento para mejora de los logros curriculares en ciencias, hacia el alumnado entendido como persona, situada social y culturalmente, con derecho a una educación para la mejora de sus condiciones y otras propuestas centradas en su bienestar.

3.1 Ideas previas y cambio conceptual

La línea de investigación de ideas previas o alternativas, surge a partir de la tesis de doctorado de Rosalind Driver (1973), sus trabajos (Driver, 1997 y Driver et al., 1999) y una gran amplitud de estudios posteriores, que documentan ampliamente las formas en la que los alumnos explican los fenómenos naturales, identificando que estas son diferentes a las formas en que la ciencia los explica. Estos hallazgos se contraponen con las posturas aceptadas hasta ese momento que, siendo de corte piagetano, sostenían que las capacidades lógico-matemáticas eran globales y no suponían la existencia de diferencias en el conocimiento en dominios específicos.

La importancia de esta línea radica en que ha permitido contribuir a la consolidación de la didáctica de las ciencias como área de investigación y, desde otras perspectivas teóricas, asumirla como disciplina científica, que, como hemos mencionado, es la ciencia que guía al profesor de ciencias. Ciertamente, esta línea nos lleva al reconocimiento de que los alumnos llegan al aula con ideas propias en dominios específicos (disciplinares). Actualmente en las prácticas escolares, está ampliamente aceptado que debemos indagar lo que los alumnos saben, para actuar en consecuencia —esto a partir del desarrollo de esta línea y de las aportaciones de Ausubel (1976)—.

A partir de la documentación de estas ideas, surge otra sobre cambio conceptual, en la cual, de forma general, se busca que los alumnos cambien sus explicaciones por otras cercanas o ajustadas a las científicas. Además, se espera que los alumnos den sentido a estas explicaciones científicas (Ver por ejemplo de Rosalind Driver y colaboradores “Making sense of secondary science”, 1999, y de Eduardo Mortimer y Philip Scott “Meaning making in secondary science classrooms”, 2003). Si bien los estudios sobre cambio conceptual fueron los trabajos más frecuentes (al menos entre 1998 a 2002), estos han ido disminuyendo (Tsai y Wen, 2005), ya que los resultados mostraron que estas explicaciones o ideas previas, no son tan fácilmente sustituibles. Aunque la investigación sobre cambio conceptual continúa, ciertamente ha decrecido el número de publicaciones y el poder predictivo para mejorar el aprendizaje de los alumnos que se le asignó en épocas pasadas. Actualmente, el área ha derivado a la investigación sobre las “restricciones cognitivas” (por ejemplo Talanquer, 2009) o los “obstáculos epistemológicos” (Astolfi, 1994, 1997).

Los hallazgos en estas áreas han llevado a propuestas como la demarcación entre lo que es ciencia y lo que no es ciencia y sus contextos de uso. Por ejemplo, en enseñanza de la evolución (Borgerding y Deniz, 2018), se considera que las ideas científicas y las religiosas generan explicaciones distintas, ambas valiosas, pero dado la inconmensurabilidad de sus paradigmas, se espera que los alumnos entiendan que se producen desde espacios distintos y que se usan en contextos diferentes. Continuando con el ejemplo de la enseñanza de la evolución también se ha discutido la imposibilidad de sustituir algunas formas básicas de razonamiento, por ejemplo la teleología (ver González Galli y Meinardi, 2011). En este último caso la vigilancia metacognitiva es la alternativa señalada (ver abajo en el área de regulación y metacognición). Finalmente, el estudio de razonamiento de los alumnos se ha complejizado y es una área fructífera de investigación.