Selección de experiencias científicas en aulas de Primaria, bajo un modelo de apoyo externo

Revista Tecné, Episteme y Didaxis: TED. Año 2014, Número
Extraordinario. ISSN Impreso: 0121-3814, ISSN web: 2323-0126
Memorias, Sexto Congreso Internacional sobre Formación de
Profesores de Ciencias. 08 al 10 de octubre de 2014, Bogotá
Selección de experiencias científicas en aulas de Primaria, bajo
un modelo de apoyo externo
Jurado, Elena1; Campos, Ernesto 2
Categoría 1. Reflexiones y experiencias desde la innovación en el aula
Resumen
Durante el año escolar 2013/2014, un apoyo científico externo ha colaborado con
profesores de Primaria de la escuela CIEDI con el fin de mejorar la prácticas
científicas en las unidades didácticas. Se han fomentado experimentos que
requieren diseño experimental por parte de los alumnos y el uso de terminología
científica más rigurosa. También se ha familiarizado los alumnos con el método
científico y se han diversificado las tipologías de experimentos. Estas prácticas han
fomentado un aprendizaje significativo en los alumnos y han sido muy bien
acogidas por el profesorado de Primaria, que, en algunos casos, se ha
cuestionado las limitaciones de su práctica científica y la ha modificado. La
colaboración entre un expertos de educación Superior y profesores de Primaria
que ha tenido lugar es también un buen ejemplo de cooperación en el seno de
la comunidad educativa.
Palabras clave
Experimentos científicos, Educación Primaria, Método Científico.
Introducción
El diseño de experimentos científicos en el aula no es una tarea sencilla para
profesores de Primaria. Generalmente es un mismo profesor de Primaria que dicta
todas las materias, por lo que le resulta difícil poseer conocimientos e interés tanto
en pedagogía como en contenidos de materias tan diversas como Lengua,
Sociales, Matemáticas y Ciencias. La falta de tiempo dedicado a planeación y a
1 CIEDI IB Colegio Internacional, Km 3 via Suba Cota, Bogotá, Colombia / Arukay. Cra 18B
No. 116-16. Bogotá Email: jurado.elena@gmail.com
2 CIEDI IB Colegio Internacional, Km 3 via Suba Cota, Bogotá, Colombia. Email:
ernestoc@ciedi.edu.co
Temática 10. Educación en Enseñanza de las Ciencias en Preescolar y Primaria 1995

reflexión que suele ir ligada a la profesión docente, y el alto nivel cognitivo
precisado para el diseño de experimentos, añaden dificultad al diseño de
experiencias científicas relevantes para los alumnos. A estos inconvenientes se
añade la dificultad de seleccionar fuentes de información fiables debido a la
gran cantidad de recursos en línea.
En las últimas décadas, paralelamente a la generalización del aprendizaje más
constructivista de la ciencia y con mayor atención a la diversidad del aula, el
nivel de complejidad en el diseño de las unidades didácticas científicas ha
aumentado. Ya no se pide memorizar ciencia, sino manipularla, y conectarla con
otras materias (Schleicher, 2012), y basar la enseñanza de la ciencia en la
indagación. En la enseñanza basada en la indagación los estudiantes pasan a
convertirse en agentes activos del aprendizaje y sus aportes son importantes para
la creación de investigaciones experimentales. Este tipo de aprendizaje por
indagación es más difícil de evaluar por parte del docente que un aprendizaje
basado en un cuerpo de información fáctica (McBride et al., 2004).
La complejidad en el diseño de unidades didácticas también ha aumentado
porque el equilibrio entre experimentos demasiado guiados (como experimentos
de cátedra, dónde el profesor muestra y los alumnos observan) y entre
experimentos demasiado poco guiados (como experimentos basados en el
descubrimiento y sin intervención del docente) en el aula es crítico y difícil de
obtener. La indagación demasiado guiada genera conocimientos poco
duraderos. la indagación demasiado poco guiada desfavorece a los alumnos
menos capacitados (Kirschner, 2006), y a veces genera preguntas que van más
allá del conocimiento del profesor de Primaria.
Las dificultades expuestas en el diseño de unidades científicas en Primarias son en
parte responsables del hecho que a menudo se desarrollen unidades didácticas
en Primaria dónde la ciencia es tratada de forma más bien superficial, con
excesivos comodines tales como vídeos y experimentos de cátedra y con poca
diversidad de tipologías de experimentos. Estos factores contribuyen a dos
problemáticas centrales de la enseñanza de la ciencia, evidenciado por
numerosas investigaciones: la falta de comprensión conceptual de los alumnos y
la presencia de una visión limitada de la naturaleza de la ciencia (Caamaño,
2011).

La preocupación activa para lograr un aprendizaje significativo de la ciencia en
Primaria ha impulsado a la escuela CIEDI a buscar un apoyo externo científico
durante el segundo y tercer trimestre de 2014. El apoyo científico externo se ha
centrado en diseñar y desarrollar experimentos puntuales en diversas unidades
didácticas, con el fin de llevar a los estudiantes a mayores niveles de comprensión
y que desarrollen habilidades de pensamiento de orden superior. La escuela sigue
el currículum del Bachillerato Internacional IB, con una metodología de
enseñanza de la ciencia basada en la indagación estructurada (International
Baccalaureate, 2009). Se fomenta un aprendizaje estructurado en conceptos con
el objetivo de promover estudiantes inquisitivos, autónomos y predispuestos a
actuar y tomar riesgos. Además, se fomenta una aprendizaje diferenciado,
adaptado al nivel y al tipo de inteligencia de cada estudiante. En Primaria se
trabaja por proyectos de Unidades de Indagación, dónde en cada proyecto se
ven todas las materias. Ello suma un nivel de complejidad a la enseñanza de las
ciencias, por el alto nivel de conocimientos requerido a los profesores.
Fruto de la colaboración entre los profesores de Primaria de la escuela CIEDI y el
apoyo científico externo, se reporta una reflexión de las experiencias realizadas,
así como una serie de directrices para realizar experimentos científicos
significativos en Primaria. En estas directrices priman experimentos que requieren
la aplicación y la comprensión de conceptos científicos, experimentos que
desarrollan la fase de diseño experimental, y experimentos que familiarizan a los
alumnos con el método científico.
Desarrollo
En el segundo y tercer trimestre de 2014 se ha contratado un apoyo científico
externo en la escuela CIEDI para mejorar el aprendizaje de las ciencias en
Primaria. Se ha dispuesto de una persona doctora en Ciencias del Mar y maestría
en pedagogía, que ha colaborado con profesores de Primaria. La colaboración
se ha concretado en el diseño y aplicación de experimentos científicos en el aula,
a solicitud libre por el profesor interesado. Si bien las experiencias escogidas son
fundamentalmente seleccionadas por los docentes y su pertinencia a la unidad
de indagación, es fundamental la revisión de los intereses de los estudiantes, con
lo cual hace que sea aun más comprometida la investigación experimental y
además se garantiza la motivación y el aprendizaje perdurable.
El proceso desarrollado en la colaboración entre apoyo científico externo y
docente, o grupo de docentes de un mismo curso, se iniciaba con una primera

reunión informativa y de análisis de la problemática. A continuación, el apoyo
externo proporcionaba una propuesta de experimentos relevantes y un resumen
de conceptos científicos relevantes usando terminología científica de nivel
medio-elevado. Después de una segunda reunión para la selección del
experimento, se realizaba un segundo informe con la concreción del experimento
seleccionado y con la explicación de conceptos científicos adaptada al nivel de
los alumnos. La explicación al nivel de los alumnos era redactada por el docente
y supervisada por el soporte científico, mientras que el informe con el experimento
seleccionado era redactado por el soporte científico. El proceso continuaba con
la realización del experimento en el aula por parte del docente y supervisada por
el apoyo científico, y terminaba con una reunión de reflexión y una publicación
en la intranet de la escuela, esta última a petición del profesor interesado.
Se presenta el siguiente esquema del proceso de colaboración.
Figura 1. Proceso de colaboración entre profesor de Primaria y apoyo científico externo.
Durante el proceso de colaboración se ha hecho hincapié en formar a los
profesores en el uso de fuentes fiables, en seleccionar cuidadosamente el
vocabulario científico adaptado la edad de los alumnos, en corregir posibles
errores conceptuales graves y en recalcar la ausencia de verdades absolutas en
ciencia.

Una parte importante de la colaboración ha sido hacer reflexionar al profesor la
necesidad de experimentos que impliquen que el alumno indague y use
conceptos científicos más allá de sólo entenderlos. Se requiere además una
diversidad de experimentos, adaptados a los distintos tipos de inteligencias en el
aula (Caamaño, 2011). Ello ha implicado diversificar las prácticas habituales de los
profesores, centrados generalmente en experimentos demasiado guiados (de
cátedra) o demasiado poco guiados (de descubrimiento). Además se ha
fomentado la familiarización con el método científico.
La colaboración ha resultado en un total de 10 experimentos en diversos cursos,
de Primaria, y en la colaboración con el 67% de profesores. Los logística de la
escuela ha favorecido experimentos o bien en el aula, o bien en el laboratorio de
secundaria, y de una o dos horas de duración. Los experimentos realizados han
tratado: cambios de estados de la materia (primero), sistemas respiratorio y
digestivo (segundo), magnetismo (segundo), electricidad y circuitos eléctricos
(tercero), resistencia de materiales (tercero), densidad y estados de la materia
(quinto). Parte de de ellos han sido publicados en la intranet de la escuela y todas
las propuestas generadas se han compartido con el profesorado de Primaria.
Tabla 1. Experimentos realizados en Primaria de la escuela CIEDI
Curso
Contenido de
ciencias
Experimento
Primero Cambios estados de
la materia
Cocina y experimentos.
Segundo Sistemas respiratorio y
digestivo
Magnetismo
Elaboración de un modelo de sistema digestivo con material
cotidiano.
Elaboración de un modelo de sistema respiratorio con
material cotidiano.
Reacción de un diente con cocacola.
Formas submarinas de virutas de hierro en agua, generadas
por imanes.
Juego de la araña y la mosca mediante imanes.
Tercero Circuitos eléctricos
Resistencia materiales
Construcción de un juego eléctrico simple.
Resistencia de los espaguetis a un peso.
Quinto Densidad y estados
de la materia
Elaboración de columna de densidades con 3 líquidos
distintos.
Peso del aire en un globo.

El resultado de la colaboración entre el soporte científico externo y los profesores
de Primaria ha sido positivo, tanto en alumnos y profesores. Los alumnos han
mostrado una gran predisposición a las experiencias científicas, han iniciado
indagaciones a posteriori por cuenta propia y han puntuado bien en ejercicios
hechos después de la experiencia. Se destacan los buenos resultados en
experimentos de construcción de juegos y en trabajo cooperativo.
Los profesores se han mostrado muy receptivos y con interés en colaborar con el
soporte externo. Los profesores también han interiorizado la necesidad de
diversificar la tipología de experimentos y la necesidad de una selección muy
cuidadosa del experimento, con el objetivo de aprendizaje en mente. Por otro
lado, se ha proporcionado a los profesores recursos de información científica
fiable en línea y metodologías para habituar los alumnos al uso del método
científico.
Durante la experiencia de colaboración se han detectado asimismo dificultades
para motivar a los profesores a experimentar antes de la práctica y a reflexionar
conjuntamente con el apoyo externo después de la práctica. En casos concretos,
la actitud ha sido poco crítica por parte del profesor y poco enfocada la
cocreación con el soporte científico. Se propone en el futuro desarrollar talleres
de experimentación científica con los profesores en el centro, talleres de
pensamiento en diseño para fomentar la cocreación, y el desarrollo de criterios
de evaluación científica y estrategias de diferenciación en ciencias. Es
importante no solo pensar en las prácticas experimentales sino en los ambientes
de aprendizaje que favorezcan las indagaciones. En este aspecto se debe
trabajar en talleres con los profesores para que sean facilitadores y buenos
cuestionadores dentro de las indagaciones.
La experiencia reportada es un ejemplo significativo de colaboración de
especialistas de educación Superior y Primaria. Fruto de esta experiencia se ha
desarrollado y mejorado experimentos científicos en Primaria y se ha puesto a
prueba la práctica de enseñanza y aprendizaje de la ciencia de algunos
docentes. Ha sido un aprendizaje por las dos partes, tanto del soporte científico,
con carencias en pedagogía y en la práctica docente del día a día, como de los
docentes de Primaria, a veces excesivamente alejados del mundo científico. Se
ha resaltado la importancia de trabajar conjuntamente como comunidad
educativa.

Referencias bibliográficas
Caamaño, A. (Coord.). (2011). Física y Química. Investigación, innovación y
buenas prácticas. Barcelona, España: Editorial Graó.
International Baccalaureate. Making the PYP happen: A curriculum framework for
international primary education. 2009. Recuperado de
http://www.ibo.org/pyp/curriculum/index.cfm
Kirschner, P. A. (2006). Why Minimal Guidance During Instruction Does Not Work: An
Analysis of the Failure of Constructivist, Discovery, Problem-Based,
Experiential, and Inquiry-Based Teaching. Educational Psychologist, 41(2),
pág. 75–86.
McBride, J. W. , Bhatti, M. I, Hannan, M. A., Feinberg, M. (2004). Using an inquiry
approach to teach science to secondary school science teachers. Physics
Education, 39(5), pág. 1-6. doi: 10.1088/0031-9120/39/5/001.
Schleicher , A. (ed.). (2012). Preparing Teachers and Developing School Leaders
for the 21st Century: Lessons from around the World. OECD Publishing.doi:
10.1787/9789264174559-en. Recuperado de
http://www.oecd.org/site/eduistp2012/49850576.pdf

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