la experimentación como estrategia para el desarrollo de...
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La experimentación como estrategia para el desarrollo de habilidades científicas en los
estudiantes del grado 5° de básica primaria
Ana Milena Toro Campuzano
Luz Adriana Cardona Zapata
Martha Lorena Muñoz Martínez
Asesores:
David Mauricio Giraldo Gaviria
Maricel Restrepo Nasayó
Universidad San Buenaventura
Curso de Formación a Educadores participantes de la
Evaluación Diagnóstico Formativa en el marco del Decreto 1757 de 2015
Junio de 2019
Armenia – Quindío
1. Problematización
En este capítulo se encuentran comprendidos varios aspectos, los cuales estructuran la
presente investigación. Para iniciar, desde lo que se observa en las aulas de Ciencias Naturales
surgen varios aspectos que llevan a fundamentar el problema. Luego, se plantea la pregunta y los
objetivos a analizar. Finalmente, se da soporte a la problemática a través de los antecedentes
de algunos trabajos, los cuales evidencian lo que se ha trabajado en torno a las categorías
seleccionadas.
1.1 Planteamiento del problema
Al tener en cuenta los diferentes documentos que se han generado en torno a la enseñanza y el
aprendizaje en Ciencias Naturales surgen inquietudes que llevan a reconocer la gran brecha
existente entre los propósitos de los estándares, los lineamientos curriculares y la realidad en el
aula de Ciencias en torno a la experimentación y a la sistematización de información. De ahí que,
los expertos en didáctica han logrado identificar que esta brecha ha significado uno de los
obstáculos en el aprendizaje de los conceptos, las habilidades y competencias relacionadas con
las Ciencias Naturales (Orrego y Tamayo, 2013).
Para empezar, cuando se hace un recorrido en cuanto a objetivos y fines de la educación
en Colombia podemos identificar que los documentos generados hacen especial énfasis en el
desarrollo de competencias y habilidades propias de los estudiantes, en cada uno de los niveles
educativos. Tal es el caso del artículo 19 de la ley general 115 de 1994, donde se define que para
la educación primaria se establece un currículo general. Así, el currículo está conformado por
áreas fundamentales del conocimiento y de la actividad humana, donde se resalta que se debe
propiciar una formación general, donde se acceda de manera crítica y creativa al conocimiento
científico, social y con la naturaleza. Además, se deben desarrollar las habilidades comunicativas
para leer, comprender, escribir, escuchar, hablar y expresarse correctamente. De igual manera, se
debe fomentar en los estudiantes el interés y el desarrollo de actitudes hacia la práctica
investigativa (MEN, 1994).
Simultáneamente, los lineamientos curriculares de 1998 se ocuparon de definir los logros
e indicadores de logros curriculares para el área de Ciencias Naturales y Educación Ambiental.
En pocas palabras se enfatiza en propiciar en los estudiantes la curiosidad científica y el deseo de
saber. Por tanto, podemos identificar que los estudiantes han desarrollado su curiosidad científica
y el deseo de saber, cuando expresen de diversas maneras sus deseos de abordar
sistemáticamente los problemas o situaciones problemáticas de la vida cotidiana. Así pues,
recurrirán a diversos métodos, dentro de los cuales se encuentran la observación, la
experimentación y el registro sistemático de datos, entre otros (MEN, 1998).
Dicho lo anterior, los lineamientos curriculares determinan que en la básica primaria la
capacidad investigativa empieza a verse influida por una aproximación teórica de las ciencias
enmarcada dentro de un contexto muy general de conocimiento universal. Así, por ejemplo, el
estudiante debe poder escribir informes de sus actividades de estudio en los que no sólo haga uso
de un escrito coherente en castellano, sino que también muestre manejo de las teorías y su
posición crítica. Del mismo modo, los reportes de experimentos deben mostrar un buen manejo
de las gráficas, de los esquemas, de las tablas de datos y demás sistemas de códigos
especializados (MEN, 1998).
Sin embargo, al analizar la capacidad investigativa de los estudiantes de la educación
básica primaria de grado 5° de las instituciones educativas del municipio, se nota una limitación
en lo que se refiere a la búsqueda de información en fuentes de carácter científico. Además,
aunque los estudiantes elaboran algunos informes, no siempre corresponden a experimentos
guiados por el docente. En consecuencia, se notan falencias en el manejo de lenguaje científico
de esquemas, gráficos, tablas y otros códigos, sus correspondientes interpretaciones, y, por lo
tanto, la postura no resulta ser del todo crítica.
Ahora veamos, los estándares básicos de competencias (EBC) surgieron en el 2004
mostrando una forma más dinámica de visualizar no sólo la integración de los componentes de
manera horizontal, sino también la progresión vertical que se da año tras año. De ahí que, las
columnas muestran las acciones de pensamiento donde se integran las diversas habilidades y
competencias que deben alcanzar los estudiantes en el área de Ciencias Naturales. Es así que, el
documento de EBC determina que en la básica primaria no es posible pensar en aprendizajes
auténticos en ciencias que no signifiquen relaciones profundas y armónicas con otras áreas cómo
las matemáticas y el lenguaje. Por consiguiente, para que exista desarrollo científico se debe
hacer uso de las matemáticas, cuando se cuantifica, construyen modelos sencillos de fenómenos,
se recolecta información y se organizan los datos para ser analizados posteriormente (MEN,
2004).
De igual manera, la relación con el lenguaje surge de una forma que podría llamarse
natural cuando la formación en ciencias debe propiciar el desarrollo de la capacidad para
comunicar ideas científicas de forma clara y rigurosa. De donde resulta que, se desarrollan
indagaciones guiadas, donde el uso del lenguaje permite exponer de forma clara la hipótesis y se
promueven las habilidades para compartir con otros los hallazgos y comunicarlos (MEN, 2004).
Dicho lo anterior, los estándares determinan que es indispensable formular preguntas y
experimentar para buscar posibles respuestas, además de proponer explicaciones provisionales
para responder a dichas preguntas. De la misma forma, se debe llevar a los estudiantes a que
registren sus observaciones, datos y resultados de manera organizada y rigurosa (sin
alteraciones), en forma escrita y utilizando esquemas, gráficos y tablas (MEN, 2004).
De manera semejante, las Mallas de Aprendizaje en Ciencias Naturales y Educación
Ambiental (MEN, 2016) señalan que las habilidades científicas a trabajar en la básica primaria
son la investigación, haciendo alusión a la formulación de preguntas y a la experimentación, a la
representación como la habilidad para tomar datos, usar tablas, registrar y comparar los
resultados y, a la comunicación como la capacidad de comunicar los resultados de diversas
formas y a diferentes audiencias. Sin embargo, para que los estudiantes de primaria tengan
ciertas nociones de cómo realizar una investigación puede resultar complejo. Es importante, que
los estudiantes adquieran un bagaje científico, realizando experiencias sencillas y diseños que
sean capaces de entender (González, Cuetos y Serna, 2015).
Igualmente, para realizar informes de los resultados de las experiencias y diseños de aula,
es muy importante dominar y tener ciertas nociones sobre cómo realizar las medidas, las gráficas
y cálculos. De la misma forma, es recomendable que los estudiantes dispongan de un cuaderno
de trabajo o de laboratorio para que realicen las actividades tanto de manera individual como
grupal. Por lo cual, se podrán visualizar de forma más fácil los resultados y se puedan estructurar
las conclusiones que deriven de los mismos (González, et al. 2015).
De otro lado, en las últimas décadas se ha convertido en un propósito para el MEN medir
las competencias y habilidades de los estudiantes en Ciencias Naturales. Así pues, se llevan a
cabo participaciones en diferentes escenarios, tanto nacionales como internacionales, donde se
miden los logros educativos de los estudiantes. Esto incluye pruebas PISA, TIMSS, SERCE,
Saber 3°,5, 7°y 9°, entre otros. Por una parte, ha resultado valioso para el país medirnos con
otros países y entre entidades territoriales, ya que durante la última década la calidad de la
educación en Colombia ha avanzado en algunos aspectos, pero mantiene rezagos importantes en
otros (Delgado, 2014).
En relación con los resultados de las pruebas PISA, que evalúan los conocimientos en
matemáticas, lectura y ciencias se vieron avances en los años 2006 y 2009. No obstante,
Colombia se encuentra entre los países con más bajo desempeño, ocupando en el 2009 el puesto
54 en Ciencias Naturales, entre los 65 países participantes. Luego, en el 2012 un 55% de los
estudiantes, mostró que no saben tomar resultados científicos simples y relacionarlos con hechos
cotidianos (Delgado, 2014).
Por lo que se refiere a la prueba TIMSS, esta se realiza cada cuatro años desde 1995. Su
diseño permite comparar los resultados a lo largo del tiempo y entre los diversos países que
participan en el estudio. Las pruebas TIMSS tienen un enfoque curricular, en el cual, evalúan los
aprendizajes que los países esperan logren sus estudiantes a lo largo de su educación básica,
tanto en matemáticas como en ciencias. Así, una de las habilidades que evalúa TIMSS es
interpretar información textual, tabulada o graficada, a la luz de un concepto o principio
científico. A la vez que, el aprendizaje de la educación básica primaria se centra en la
observación y la descripción (TIMSS, 2011).
Respecto al ámbito nacional, en 2016 se realizaron pruebas saber a grado 5°, en las cuales
se incluyeron preguntas que permitieron analizar las habilidades científicas relacionadas con la
competencia de indagación. Por consiguiente, al dar una mirada a las preguntas que trataban de
esta competencia, con un nivel avanzado, los estudiantes de la entidad territorial de Armenia
mostraron un 43.6% de aciertos (MEN-ICFES, 2016).
Ahora bien, al revisar el reporte histórico de las pruebas saber en Ciencias Naturales de
tres instituciones educativas del municipio en los años 2014 y 2016 se observa que el 71% de los
estudiantes de 5° de primaria, se ubican en los desempeños insuficiente y mínimo, mientras que
los niveles satisfactorio y avanzado presentan bajos porcentajes. En consecuencia, al analizar la
estructura curricular del área de Ciencias Naturales en dichas instituciones, se encuentra que, los
planes de área están segmentados por contenidos o temas, partiendo de algunos referentes
curriculares del Ministerio de Educación Nacional (MEN). No obstante, estos contenidos se
trabajan de manera aislada de las competencias propias del área y de la progresión, sin ofrecer un
seguimiento al aprendizaje de los estudiantes.
Respecto a la elaboración y ejecución de secuencias didácticas para el área de Ciencias
Naturales, existe una variedad de documentos propuestos desde el Ministerio de Educación
Nacional, como son: Caminos De Lectura y Escritura (2017), Cápsulas Educativas Digitales
(2015) y Orientaciones Pedagógicas (2016). Luego, en lo que se refiere a los planes de clase del
área de Ciencias Naturales, se evidencia la ausencia de estas secuencias, en donde se diseñen
actividades que incluyan experimentación, se promuevan la indagación y que propendan por el
desarrollo de habilidades y competencias científicas en los estudiantes.
A pesar de que, aprender a investigar es importante para desarrollar en los estudiantes las
habilidades de plantearse preguntas, realizar experiencias sencillas y organizar la información de
manera tal que puedan analizarla es una tarea que le compete directamente al maestro de
Ciencias Naturales, ya que es quien presenta el debido nivel cognitivo (Marcet, Feixas, y Casals,
2012). Sin embargo, la mayoría de maestros que orientan las Ciencias Naturales en grado 5° en
estas tres instituciones, tienen una formación disciplinar diferente y en sus prácticas pedagógicas
prevalecen los métodos teóricos expositivos, centrados en el docente y con ausencia del
conocimiento didáctico del contenido.
Todo lo anterior, influye en la motivación e interés del educando por aprender y
desarrollar competencias científicas en el área, lo cual implica la necesidad de dar una mirada a
las habilidades y competencias que se desarrollan mediante la experimentación y el papel que
desempeña el maestro cuando se trata de planear actividades pertinentes. Desde esta perspectiva
surge la siguiente pregunta:
¿Cómo la experimentación promueve las habilidades científicas relacionadas con la
indagación en los estudiantes de grado 5° de primaria?
Ahora bien, a la luz de la pregunta que se gestó anteriormente, surge como un objetivo general
analizar los cambios que presentan los estudiantes de 5° de primaria en las habilidades científicas
relacionadas con la indagación, por medio de la experimentación. Para alcanzar este objetivo, se
plantean acciones específicas relacionadas con la identificación de las habilidades científicas de
los estudiantes, y el diseño y aplicación de una intervención didáctica que promueva las
habilidades científicas en torno a la experimentación.
En conclusión, aportar a los procesos de enseñanza y aprendizaje de las Ciencias
Naturales del grado 5° en las instituciones educativas Teresita Montes, Bosques de Pinares y
Nacional Jesús María Ocampo, donde se promueva la experimentación en el aula y el desarrollo
de las habilidades científicas relacionadas con la competencia de indagación, tiene como fin el
mejoramiento de los desempeños de los estudiantes.
1.2 Estado del arte
A partir de la problemática evidenciada y la pregunta de investigación planteada, se
presentan algunos referentes teóricos relacionados con las categorías a tratar. Se inicia con los
trabajos relacionados con la indagación desde la experimentación en el aula. Luego, se continúa
con las investigaciones que hacen referencia a la enseñanza de las Ciencias y se finaliza con
trabajos que aportan a la categoría de la educación inclusiva.
1.2.1 La indagación y la experimentación en el aula
El desarrollo de habilidades de pensamiento y competencias científicas, es uno de los propósitos
fundamentales tanto en el proceso de enseñanza y aprendizaje de las Ciencias Naturales, como
para la fundamentación teórica de los documentos de referencia propuestos por el Ministerio de
Educación. En ellos, el explorar, indagar y experimentar deben ser implementadas en la
enseñanza de las Ciencias Naturales, aun desde la educación inicial.
Para comenzar López y Tamayo (2012) en su investigación titulada “Las prácticas de laboratorio
en la enseñanza de las Ciencias Naturales” tuvieron como propósito caracterizar las prácticas de
laboratorio que en la actualidad se realizan en el programa de Licenciatura en Biología y
Química de la Universidad de Caldas (Manizales, Colombia). Los trabajos que fundamentaron
dicha investigación tuvieron relación con la importancia que tiene la actividad experimental para
desarrollar la curiosidad de los estudiantes, ayudándolos a resolver problemas y a explicar y
comprender los fenómenos con los cuales interactúan en su cotidianidad.
Así, algunos autores como Izquierdo, Sanmartí y Espinet (1999), expresan que la parte
práctica es la consecuencia de lo teórico, dando especial prioridad a la teoría, con la cual se
comienza y se finaliza con la parte experimental.
Según Gil, Furiò, Valdés, Salinas, Martínez y Guisasola (1999), dicen que tanto los
profesores como los estudiantes asocian intuitivamente las prácticas de laboratorio con el trabajo
científico. Este hecho, permite establecer la relación que existe y puede llegar a facilitar el
cambio de las prácticas experimentales, que permitan al estudiante desarrollarse cognitivamente.
Por su parte, Hodson (1992,1996,2000); González (1994) y Dourado (2006) argumentan
que las prácticas de experimentales deben favorecer el análisis de resultados, permitir que el
estudiante especifique claramente el problema planteado, las hipótesis emitidas, las variables que
se tuvieron en cuenta, el diseño experimental realizado, los resultados obtenidos y las
conclusiones. Todo lo anterior tiene como propósito que haya una evaluación que de referencia
tanto del trabajo científico como del aprendizaje profundo de las Ciencias.
Para autores como Tamayo y Sanmartí (2007) y Tamayo (2009), el constructivismo
cumple un papel fundamental tanto en la actividad experimental como en el proceso enseñanza-
aprendizaje, ya que se evidencia la necesidad de realizar de forma consciente e intencionada una
evolución en los conceptos que tengan los estudiantes para acercarse a los modelos científicos.
Para Izquierdo et al. (1999), resaltan que lo fundamental en las Ciencias son las teorías y
que se necesitan prácticas experimentales, abordadas desde una visión consciente y reflexiva
para no confundir la teoría con los modelos teóricos.
En el caso Perales (1994) y García, Insausti y Merino (2003) las actividades prácticas
dependen del modelo de enseñanza de las Ciencias que el maestro tenga.
García, Martínez y Móndelo (1998) hablan de los modelos, donde hacen referencia al
modelo de transmisión-recepción, en el cual el tiempo dedicado a las prácticas es reducido y su
objetivo principal es ejemplificar la teoría. Mientras que en el modelo de enseñanza por
descubrimiento el trabajo práctico tiene como objetivo aprender Ciencias haciendo ciencia.
Caballer y Oñorbe (1999), se refieren a diferentes categorías de situaciones que se
presentan en las prácticas tradicionales, donde el objetivo es aprender conceptos, técnicas de
resolución en laboratorio y resolver ejercicios, donde el estudiante poco entiende y aprende.
De manera similar, Tamir y García (1992), citan un instrumento diseñado por Herrón, en
el cual se distinguen cuatro niveles que los estudiantes deben realizar durante una práctica de
laboratorio. Así que, el nivel más alto que alcanzan los estudiantes depende de formular una
pregunta adecuada y encontrar un método y una respuesta a la pregunta a partir de un fenómeno.
Por otro lado, Caamaño (1992, 2003) y Perales (1994), hacen una clasificación con base
en los siguientes criterios: carácter metodológico, objetivos didácticos, estrategia general de
trabajo, carácter de realización y carácter organizativo docente.
En cuanto a la metodología utilizada, se trató de un estudio descriptivo con once (11)
docentes y noventa y seis (96) estudiantes del programa de Licenciatura en Biología y Química
de la Universidad de Caldas. Se aplicaron encuestas tanto a maestros como a estudiantes.
Se analizaron guías al azar para analizar su estructura y contenido. Las categorías fueron:
propósitos, visión de ciencia y clasificación de las prácticas.
Con respecto a los resultados, mostraron que se sugiere que la actividad experimental es
visto más como un refuerzo del aprendizaje conceptual, donde se da poca importancia a los
pasos, métodos, procedimientos. Además, son varias las situaciones o contextos que generan
obstáculos en el aprendizaje como espacios reducidos, grupos numerosos, guías y protocolos tipo
"receta" que muestran un paso a paso de los objetivos del trabajo.
Sumado a esto, hay una falta de aplicabilidad al contexto, lo cual conlleva a una visión
deformada y empobrecida de la ciencia. Estas y otras situaciones han generado desmotivación en
los estudiantes, poco entendimiento de los fenómenos, bajo aprendizaje y la falta de interés por
comprender los métodos seguidos en el trabajo experimental.
Mesías, Guerrero, Velásquez, y Botina, (2013) de la facultad de educación de la Universidad de
Nariño, realizaron la investigación titulada: “Desarrollo de competencias científicas en las
instituciones educativas oficiales de la región andina del departamento de Nariño” la cual, buscó
validar la indagación y el estudio de clase como estrategias didácticas alternativas para favorecer
el desarrollo de las competencias científicas en los estudiantes. Así pues, formularon el supuesto
que es factible avanzar en el desarrollo de las competencias científicas en el trabajo de aula, si se
apoya el trabajo del profesor en estrategias alternativas de indagación.
La fundamentación teórica que sustenta la investigación gira en torno a dos elementos
centrales del proceso de enseñanza y aprendizaje de las Ciencias Naturales: Las estrategias
didácticas implementadas por los maestros en su práctica de aula y el desarrollo de competencias
científicas en los estudiantes.
El componente de estrategias didácticas es abordado desde las conceptualizaciones
realizadas por diferentes autores, quienes proponen la enseñanza de las Ciencias Naturales desde
la indagación. Entre ellos están: Eggen y Kauchak (1996), quienes argumentan el desarrollo de
habilidades de pensamiento a través de la indagación, continúan con Fabiani (2003) desde la
propuesta de un aprendizaje crítico natural para la enseñanza de las Ciencias Naturales basada en
la indagación.
Igualmente, retoman la investigación de Bain (2007) para revisar la estrategia de crear un
entorno de aprendizaje natural y las estrategias asociadas al aprendizaje basado en problemas de
Barell (1999). Al respecto, de los presupuestos teóricos revisados en la investigación sobre el
desarrollo de competencias científicas en los estudiantes, se analizan los referentes curriculares,
con el fin de evidenciar las habilidades científicas que se deben desarrollar en el aula de clase para
la solución de situaciones de la vida cotidiana.
Desde esta perspectiva, retoman la teorización acerca de las competencias científicas en las
Ciencias Naturales de los Estándares Básicos de competencias (MEN, 2009), en los cuales se
propone el desarrollo de las habilidades de pensamiento y competencias científicas a partir de las
observaciones de la naturaleza, el uso de métodos de análisis y, la aplicación de teorías a ser
validadas por medio de la verificación experimental. De la misma manera, este presupuesto
teórico, exige integrar a las prácticas de aula un planteamiento concreto y análisis crítico de la
información obtenida, para que el estudiante pueda enfrentarse a una situación problema.
En consonancia con lo anterior, se apropian del concepto de competencias planteado por
el modelo de evidencias que sustentan las pruebas saber (ICFES, 2007), el cual establece que la
competencia es un conjunto de conocimientos, habilidades y actitudes que determinan la
realización de una acción en un contexto determinado. En dicho contexto, el sujeto además debe
mostrar un desempeño que se considera adecuado a la acción que realiza.
Desde esta comprensión, la investigación asume la competencia como un proceso integrado
que le facilita al estudiante interactuar apropiadamente en el contexto de aula, por lo cual el docente
debe propiciar la evidencia del “saber hacer en contexto” de los estudiantes, por medio de una
estrategia pedagógica de indagación que proponga la aplicación de conocimientos y habilidades
en un contexto experimental.
A cerca de la metodología utilizada, la investigación se apoya en los postulados de carácter
cualitativo, tipo investigación acción, propuestos por Torres (2002). Con esta línea de trabajo
cualitativo, establecen cinco momentos para el desarrollo de la investigación: inician con el
acercamiento a la realidad de estudio, pasan a la fundamentación teórica y aplicación de los planes
de acción diseñados desde la estrategia de indagación, continúan con el seguimiento y monitoreo
de la estrategia aplicada en función de los objetivos propuestos y culminan con el momento de
sistematización de conocimientos. Luego, se presentan los resultados obtenidos en cada categoría
de competencia científica trabajada con los estudiantes, las variaciones presentadas y la
participación activa de los estudiantes desde la experimentación para la construcción de
conocimientos. De la misma manera, se indican los elementos inherentes a la acción de los
profesores en su quehacer pedagógico.
En relación con los resultados de la investigación, se concluye que todas las competencias
científicas se manifiestan en diferentes niveles, algunas condicionadas por las acciones
efectuadas por los docentes, por ejemplo, la competencia explorar hechos y fenómenos, se hizo
visible en los estudiantes al compartir información y manifestar interés por los temas tratados en
clase. La exploración del material se restringió, debido al suministro de información y fuentes
teóricas por parte del docente.
Igualmente, en la competencia de análisis de problemas los desempeños observados, se
relacionan con las inferencias individuales y en equipo planteadas por los estudiantes, sobre la
situación problema analizadas. En este aspecto es relevante el liderazgo de los estudiantes en el
proceso de aprendizaje y el pensamiento científico alcanzado. No obstante, las guías
implementadas por los docentes limitaron la discusión crítica y la toma de decisiones.
En cuanto a la competencia de formulación de hipótesis, el rol de los estudiantes es
dinámico, sin embargo, los datos encontrados evidencian la necesidad de darles mayor libertad
para pensar y actuar de manera propia al momento de plantear hipótesis, posibles causas y
consecuencias de la situación analizada. En este punto, se hace visible la falta de alternativas por
parte del docente, para potenciar la habilidad de formulación de preguntas en los estudiantes.
En contraste con la competencia anterior, en la observación, recolección y organización de
la información, se obtuvieron desempeños significativos desde el registro de experiencias, la
manipulación de objetos de su contexto y la participación activa de los estudiantes. Así mismo, la
competencia de compartir los resultados se desarrolla satisfactoriamente, por la utilización del
aprendizaje cooperativo como estrategia de aprendizaje interactiva.
Es necesario recalcar que los hallazgos encontrados, resaltan la importancia de las
funciones intelectuales como la atención, la capacidad de diferenciar, comparar, abstraer, las
cuales se vieron limitaron por las dificultades de comprensión lectora en los estudiantes.
Al respecto de la competencia relacionada con la utilización de diferentes métodos de
análisis, los desempeños observados, muestran la capacidad de los estudiantes para: identificar los
componentes de una situación, establecer relaciones de semejanza y diferencia entre ellos, utilizar
métodos de experimentación y representación de la información obtenida. Sin embargo, se
visibilizan algunas dificultades relacionadas con la comprensión del método a desarrollar, por lo
cual es necesario hacer énfasis en la lectura comprensiva de los pasos y procedimientos a
implementar.
Por otra parte, en la competencia de evaluación de los métodos utilizados, los estudiantes
demostraron capacidad para diferenciar resultados, establecer relaciones de comparación. Es decir,
existe una comprensión de los cambios generados, de los efectos sobre las comunidades y la
naturaleza, en el análisis y solución de situaciones específicas en el contexto de las Ciencias
Naturales.
En síntesis, la investigación concluye que la implementación de estrategias didácticas de
indagación en el proceso de enseñanza aprendizaje de las Ciencias Naturales, potencian el
desarrollo de habilidades de pensamiento y competencias científicas, permiten la participación
activa del estudiante en la apropiación del conocimiento, además, de orientar a los docentes hacia
la implementación de acciones innovadoras, distantes de la educación transmisionista de la ciencia
1.2.2 Enseñanza de las Ciencias Naturales (la estrategia didáctica)
La enseñanza de las Ciencias Naturales en el currículo de la mayoría de las instituciones educativas
está dirigida al desarrollo del pensamiento crítico y autónomo, en esta línea, Di Mauro, M. F.;
Furman, M. (2012) con la investigación: “El impacto de la indagación guiada sobre el aprendizaje
de la habilidad de diseño experimental”, tienen como propósito evaluar la pertinencia de una
secuencia de indagación guiada en el aprendizaje de habilidades científicas específicas de los
estudiantes de grado cuarto de educación básica primaria, en Mar de plata Argentina en función
del desarrollo del pensamiento científico.
En este sentido, la fundamentación teórica de la investigación reconoce la importancia del
aprendizaje de habilidades científicas desde el diseño experimental, por lo cual retoma diversos
autores que convergen en esta conceptualización. Dentro de los más relevantes encontramos:
Furman y Podestá (2009), reconocen la importancia de fundamentar las bases del
pensamiento científico en la educación básica primaria, para lo cual proponen replantear la forma
de enseñanza de las Ciencias Naturales con el fin de posibilitar en los estudiantes la adquisición y
desarrollo de habilidades científicas.
En contraste con lo anterior, Valverde y Näslund Hadley (2010) describen la problemática
presentada en la enseñanza de las Ciencias Naturales, con relación a dos factores: la memorización
mecánica, repetitiva y rutinaria de datos y la ausencia de procesos de realimentación evaluativa.
Además, hacen visible la exclusión de las prácticas de enseñanza de los maestros, de las causas
del bajo desempeño de los estudiantes en el área.
En el caso de la memorización y repetición mecánica de datos (Porlán, 1993) muestra que
esta estrategia de enseñanza transmite una conceptualización imprecisa de las Ciencias Naturales,
distante de los principios que la estructuran, además de originar aprendizajes superfluos y débiles
que dificultan el desarrollo de habilidades científicas.
Desde el contexto anterior, la (CFCE, 2004; NRC, 1996) plantea realizar estudios
investigativos para la implementación de estrategias didácticas que potencien el desarrollo de
habilidades científicas en los estudiantes de básica primarios, en el marco de los referentes
curriculares actuales.
Así mismo, los presupuestos teóricos planteados por Zimmerman (2007), definen la
práctica y la ejercitación en aula, como actividades de enseñanza que posibilitan la adquisición y
consolidación habilidades cognitivas y metacogntivas en los estudiantes. Este aspecto es relevante
para la investigación, en lo relacionado con las capacidades o habilidades de pensamiento
científico, que autores como Klahr y Nigam (2004), proponen desarrollar a través de prácticas de
enseñanza centradas en la experimentación como estrategia de la educación científica.
Por otra parte, la metodología de la investigación responde al objetivo de identificar el
impacto logrado en el aprendizaje de los estudiantes, relacionadas con las habilidades científicas,
por lo cual realizan un estudio cuasi experimental y longitudinal con componentes cualitativos y
cuantitativos.
A partir de esta metodología, se organizó un grupo experimental para aplicar la secuencia
de indagación guiada y un grupo de control en el cual los estudiantes desarrollaron las actividades
habituales en las clases de Ciencias Naturales. Este trabajo cuasi experimental y longitudinal
permitió la comparación de los resultados obtenidos en cada grupo a nivel de aprendizaje y
desarrollo de habilidades científicas y por ende la validación de la secuencia didáctica aplicada, en
un tiempo determinado con una misma muestra.
Los resultados obtenidos por esta investigación, muestran un avance significativo en el
desempeño de los estudiantes, con relación a las habilidades científicas específicas de diseño
experimental. En este sentido validan la implementación de la secuencia guiada enseñanza de las
Ciencias Naturales. Además, en el grupo experimental un 66,3% de los estudiantes alcanzaron
niveles de desempeño entre alto y avanzado. Estos datos demuestran que las secuencias
implementadas potenciaron el aprendizaje de las habilidades científicas de diseño experimental.
En este punto, es importante destacar que solo los estudiantes participantes de la instrucción con
secuencias guiadas, demostraron con un nivel avanzado la planificación lógica de diferentes
alternativas para responder una situación de investigación sencilla.
En conclusión, con la implementación de la secuencia de indagación guiada los estudiantes
lograron: comparar dos situaciones, identificar los cambios presentados en la situación problema
al modificar una variable y plantear la medición de los datos arrojados. Este resultado es relevante,
dado que en la aplicación del pretest en ambos grupos no se evidencio este nivel de desempeño y
al finalizar en el grupo experimental, después de aplicada la secuencia, se observó un nivel de
desempeño alto.
Finalmente, con este estudio se abre el campo de enseñanza de las Ciencias Naturales en
contextos reales para los estudiantes de básica primaria, con la implementación de la secuencia
guiada para el aprendizaje de habilidades científicas, las cuales dan respuesta a lo establecido en
el currículo escolar y a los fines y propósitos de las Ciencias Naturales.
Narváez (2014) realiza una investigación llamada “La indagación como estrategia en el
desarrollo de competencias científicas, mediante la aplicación de una secuencia didáctica en el
área de Ciencias Naturales en grado tercero de básica primaria”, la cual tuvo como objetivo
desarrollar en los estudiantes la competencia científica a través de la indagación como estrategia
de enseñanza aprendizaje, mediante la aplicación de una secuencia didáctica.
La investigación se centra en autores como Pozo y Gómez (2006), quienes consideran
que la ciencia es un proceso socialmente definido de elaboración de modelos para interpretar la
realidad. También mencionan que el aprendizaje y la enseñanza en Ciencias Naturales es un
proceso de construcción mutua docente-estudiante. Por su parte, Rodríguez (1993) señala que el
estudio de la ciencia debe comenzar en el preescolar para el desarrollo de condiciones hacia una
actitud científica.
Ahora bien, Claxton (1994) señala que durante mucho tiempo se consideró que el
conocimiento científico surgía al “escuchar adecuadamente la voz de la naturaleza”. Donde, todo
lo que había que hacer para descubrir una ley o un principio era observar y recoger datos de
forma ordenada y de ellos surgía inevitablemente la verdad. Sin embargo, la idea básica del
constructivismo, es que aprender y enseñar, implican transformar la mente de quien aprende, lo
cual parte del estudio epistemológico de cómo se genera el pensamiento científico.
Rajadell (2001), considera las estrategias didácticas como actuaciones conscientes del
docente hacia la mejora de los procesos de enseñanza aprendizaje, la cual equivale a la actuación
secuenciada potencialmente consciente del profesional en educación, guiada por un proceso de
enseñanza en su triple dimensión de saber, saber hacer y ser, y uno o más principios de la
didáctica, encaminados hacia la optimización del proceso de enseñanza aprendizaje.
Por su parte, Furman (2008), expresa que la indagación requiere la identificación de
suposiciones, el uso del pensamiento crítico y lógico, y la consideración de aplicaciones
alternativas. A su vez, Duckworth (1999) y Mejía (2007) hacen alusión a la importancia de la
pregunta adecuada en el momento correcto, lo cual puede llevar al niño a alcanzar adelantos muy
significativos y una verdadera estimulación intelectual, mientras que las preguntas mal hechas y
no precisas pueden llevar a grandes confusiones o a caer en la simple descripción.
Adquirir un conocimiento científico desde las Ciencias Naturales tiene que ver con la
comprensión profunda de las características y leyes básicas del mundo que nos rodea y con el
desarrollo del pensamiento científico o dicho de otro modo con la capacidad de generar nuevo
conocimiento, un pensamiento crítico y autónomo, la formulación de preguntas, la interpretación
de evidencias, la construcción de modelos explicativos y la argumentación, la contrastación y el
debate como herramienta para la búsqueda de consensos (Furman, 2008).
En cuanto a las estrategias didácticas, se citó lo propuesto por Tobón, García y Pimienta
(2010) y (Escamilla, 1992), los cuales plantean que las estrategias didácticas son conjuntos
articulados de actividades de aprendizaje y evaluación, que, con la mediación de un docente,
buscan la consecución de una meta. A su vez, es una forma de planificar el proceso de enseñanza
aprendizaje alrededor de un elemento de contenido que se convierte en eje integrador del proceso
y que parte de los intereses de los estudiantes, para que resulten significativos en el proceso de
selección y secuenciación de contenidos. Además, es de gran importancia para estos autores que
los hechos elegidos se planteen como problemas, preguntas o desafíos, poniendo a los
estudiantes la situación de buscar respuestas y elaborar explicaciones en torno a su contexto.
Así mismo, Ibañez (1992) expresa que la interrelación de estos elementos que intervienen
en el proceso de enseñanza-aprendizaje y que tienen una coherencia interna metodológica, deben
llevarse a cabo durante un periodo de tiempo determinado. No obstante Coll (1991), expresa que
a pesar de que en la estrategia didáctica estos elementos se relacionan, no tiene una duración fija.
Ahora bien, la metodología utilizada es de tipo cualitativo, ya que se interpretaron los
fenómenos de acuerdo con los significados que tienen para los estudiantes. Se tuvieron en cuenta
elementos de la investigación descriptiva ya que se midieron de forma independiente los
conceptos o variables. La estrategia de enseñanza aprendizaje fue aplicada a 30 estudiantes de
tercer grado de básica primaria, 17 niños y 13 niñas.
Se diseñó una secuencia didáctica, comprendida en 14 actividades donde se promovió la
indagación como una de las competencias a trabajar en el área de Ciencias Naturales según lo
establecido por el Instituto colombiano para el fomento de la Educación Superior (ICFES). El eje
temático fue “el agua” como recurso natural. Las actividades incluyeron los saberes previos de
los estudiantes y varias actividades que llevaron a los estudiantes a consultar información,
exponer, aplicar encuestas a miembros de su comunidad, graficar los resultados y analizar esta
información.
En consecuencia, los resultados de la investigación permiten inferir que la estrategia de
enseñanza por indagación fue efectiva ya que el porcentaje de acierto en la prueba final donde el
mínimo porcentaje de avance fue de 23,3% y el máximo de 63,7%. El lenguaje propio de las
Ciencias fue incorporado en las respuestas que dieron los estudiantes, lo cual permitió identificar
que las actividades propuestas fueron un factor estratégico.
La indagación, permitió que los niños desarrollaran habilidades propias de la indagación
científica como la observación, el planteamiento de preguntas de investigación, de hipótesis y
predicciones, interpretación de datos, consulta, registro de la información, entre otras.
Otro aspecto importante que identificaron fue trabajo colaborativo, el cual implicó que
los niños trabajaran en grupos, con una meta en común y que se ayudaran mutuamente a
aprender y que desarrollaran habilidades sociales y valores como el respeto a la opinión de los
otros y la tolerancia, tan necesarios para hacer posible la convivencia dentro del aula.
1.2.3 Educación inclusiva
Alzate (2015), realiza una investigación llamada “Prácticas de aula que aportan a la educación
inclusiva en una institución educativa de Pereira”, la cual parte de la conveniencia de analizar las
prácticas educativas de aula que se desarrollan en las instituciones que aporten a una educación
inclusiva.
Los fundamentos teóricos de los que partió la investigación se centran en autores como
González (2008) y Ainscow (2005) quienes afirman como los centros educativos se caracterizan
por la diversidad de grupos cada vez más heterogéneos en cultura, etnia, lengua, condición
social, género, capacidad y creencias religiosas.
Por lo tanto, el desconocimiento de esta diversidad en el sector educativo genera prácticas
excluyentes en contravía de las políticas formuladas desde varias instancias que afectan la
calidad de la educación, situación que manifiesta Blanco (1999), Paya (2010), Ainscow y Booth
(2000).
En relación con el aula, estudios en varios países han encontrado que, en las prácticas
docentes, las actitudes influyen significativamente, más aún que los procesos de formación de los
docentes en temas de inclusión (López, 2018; Esteve, Ruiz, Tena y Ubeda, 2005). Por otra parte,
Arnaiz (2008) y Cedeño (2007) reconocen que atender la diversidad en el aula no depende
únicamente de los docentes, sino de la forma en que las instituciones educativas organicen sus
políticas, diseñe sus currículos y sus prácticas incluyentes.
En otras investigaciones, Amore y Ritacco (2011), reconocen que las prácticas inclusivas
se sustentan en la buena enseñanza y aprendizaje en el aula, en el alto grado de diferenciación de
tareas y dinámica interna apoyada en el trabajo colaborativo.
Para identificar los elementos de una práctica inclusiva, la investigación realizó un rastreo
internacional, nacional, regional y local donde se reconoce el concepto de educación inclusiva
como tema prioritario por parte de los sistemas educativos gracias a iniciativas de la ONU, la
UNESCO, UNICEF y OEA y de otros programas como la Convención Mundial sobre los
derechos de la Infancia, Plan Nacional de Desarrollo, Plan de Desarrollo municipal y MEN, entre
otros.
Con respecto a la metodología de investigación, es de corte interpretativo, el cual retoma
el círculo hermenéutico planteado por Gadamer (1977), con un estudio de caso de corte
etnográfico, muestreo teórico intencionado por variación máxima, cuya unidad de trabajo fueron
tres (3) docentes de preescolar y básica primaria. A estos docentes, se les realizó observación de
su práctica pedagógica, se llevaron a cabo entrevistas y la revisión documental a fin de alcanzar el
objetivo propuesto.
La metodología empleada para el análisis de la información fue la codificación teórica,
acompañada de un proceso de triangulación metodológica intra-métodos. A partir de la
información analizada se identifica una categoría central llamada “actividades y eventos como
contextos de educación inclusiva” y otras que se desprenden de esta como la organización y
estructura de las clases, la interacción docente-estudiantes, la evaluación de aprendizajes y la
interacción entre estudiantes.
También, se reconocen las prácticas de las políticas institucionales de atención a la
diversidad, la cultura inclusiva, la gestión escolar para atender la diversidad, concepciones a cerca
del proceso de enseñanza y aprendizaje, atención a la diversidad y la evaluación.
A partir del análisis de la información, fue posible reconocer que las prácticas educativas
de aula que aportan a la educación inclusiva presentan unos rasgos específicos y se configuran a
través de una serie de actividades planeadas y eventos emergentes en las clases que son utilizados
de manera intencionada por parte de los maestros para dar respuesta a la diversidad.
De igual modo, las prácticas educativas de aula que aportan a la educación inclusiva en la
institución, no se presentan de manera aislada o autónoma, puesto que el aula no es un sistema
cerrado, sino que estas se relacionan a su vez con el contexto de enseñanza y aprendizaje y que
son incididas de una u otra forma por factores externos como las políticas y la cultura
institucionales, la gestión escolar y las concepciones de los docentes acerca del aprendizaje, la
atención a la diversidad y la evaluación.
Adicionalmente, aunque existen en la institución una declaración de principios sobre la
educación inclusiva, de respeto a la diversidad incluido en el PEI, Pacto de convivencia, un Sistema
de Evaluación Institucional de Estudiantes y, otros elementos en las prácticas educativas de los
docentes, ésta se ve limitada por la carencia de un sistema o proceso consolidado de educación
inclusiva, ya que se presentan dificultades de apropiación por parte de algunos integrantes de la
comunidad lo cual repercute en las prácticas educativas.
Aunque existen valores inclusivos como la solidaridad, el respeto a la diferencia y la ayuda
mutua, que inciden en general, en las prácticas educativas, en lo que se refiere a la construcción
de una cultura inclusiva, no se observa que en la institución esté ya construida y apropiada por
todos los integrantes de la comunidad educativa, sino que se evidencia una cultura de atención y
respeto a la diversidad en formación, gracias a algunos docentes que asumen esta política
institucional reflejada en un currículo flexible y didácticas apropiadas.
Por su parte, Jaime (2014), realizó una investigación titulada “Enseñanza de las Ciencias a través
de la experimentación”, en ella plantea como ejes de trabajo: el método de enseñanza de las
Ciencias Naturales desde la teoría constructivista, la forma de inclusión de los estudiantes con
necesidades educativas y el aprendizaje de las Ciencias Naturales desde la experimentación.
Mediante la propuesta de intervención educativa además de plantear estrategias de
enseñanza de las Ciencias Naturales desde la experimentación, tiene la intención de incluir a
todos los estudiantes, sin excluirlos o rotularlos por las diferentes condiciones que puedan
presentar, ritmos, estilos y necesidades en el aprendizaje.
Las premisas teóricas en las que se basó Jaime (2014) y que fundamentaron su
investigación se relacionan directamente con la inclusión en la escuela, donde muestra los
principios propuestos por la UNESCO en 1990. Además, considera los autores que han marcado
la diferencia entre integración e inclusión como son Ballard (1997), Armstrong (1999), Arnaiz
(2004), Booth y Ainscow (1998).
Ahora bien, en lo que respecta a la enseñanza y el aprendizaje, retoma a Ausubel (1983) y
Díaz-Barriga (1998), donde se hace referencia a la importancia de la reflexión que debe hacer el
maestro en varios aspectos, como son: conocer la estructura cognitiva de los estudiantes, el
contexto del grupo, los casos particulares, la meta que se quiere lograr y el abordaje de diversas
técnicas y estrategias. Así, se parte desde el constructivismo para generar un aprendizaje
significativo.
En cuanto a la enseñanza de las Ciencias, toma en cuenta a Alfaro (1999), para reconocer
la oportunidad que tienen los estudiantes al experimentar, lograr un mejor entendimiento del
contexto en todos sus ámbitos.
Acerca de la metodología, consistió en una propuesta de intervención didáctica de
enfoque constructivista titulada ¨Ponemos los cinco sentidos”, para niños de Educación Primaria
destinado al estudio y explicación del cuerpo humano y su funcionamiento a través de prácticas
dinámicas y experimentales que facilitan la comprensión de contenidos, considerados ambiguos
para niños en esta edad escolar o con dificultades de aprendizaje. La unidad didáctica tuvo una
duración aproximada de 9 sesiones de prácticas innovadoras implementadas de forma individual
y grupal con estudiantes de grado cuarto de primaria, incluidos aquellos con necesidades
educativas especiales.
Dentro de los resultados de la investigación se resaltan los logros obtenidos con la
estrategia de experimentación implementada, la cual respondió a los principios de la educación
inclusiva, en la medida que fomentó un aprendizaje más vivencial y dinámico de los contenidos
de las Ciencias Naturales para todos los estudiantes. Es decir, se logró la participación activa de
todos, sin segregar a los que presentan necesidades educativas y el nivel de aprendizaje alcanzado
por cada uno, estuvo ajustado a sus necesidades, intereses y ritmos de aprendizaje.
Con relación a los aprendizajes y conocimientos de los estudiantes se evidenciaron
concepciones erróneas de las Ciencias Naturales, específicamente sobre: ¿cómo se construye y
cómo se estructura?, es por ello que recomienda a los docentes continuar implementado estrategias
de enseñanza que integren la experimentación, la indagación, la exploración del entorno y la
reflexión de lo hallado con todos los estudiantes.
Por consiguiente, este ejercicio investigativo valida la educación inclusiva de todos y para
todos, a través de una metodología experimental en Ciencias Naturales, que garantiza la
participación y el aprendizaje de los estudiantes desde la diversidad.
Para terminar el presente capítulo, resaltamos el aporte que realizan las investigaciones analizadas
en términos de las categorías de enseñanza de las Ciencias Naturales (intervención didáctica), la
experimentación como estrategia para desarrollar habilidades relacionadas con la indagación y la
educación inclusiva.
Al respecto encontramos que, la investigación: “El impacto de la indagación guiada sobre
el aprendizaje de la habilidad de diseño experimental”, establece y valida líneas de enseñanza de
las Ciencias Naturales desde la aplicación de una secuencia de indagación. Este enfoque, nos
permite analizar la estructura de la intervención didáctica a implementar para promover el
desarrollo de habilidades científicas relacionadas con la indagación, en un contexto real y
experimental para el estudiante.
De la misma manera, el estudio sobre: “Las prácticas de laboratorio en la enseñanza de las
Ciencias Naturales”, permite identificar los obstáculos y fortalezas durante el desarrollo de
prácticas experimentales. Lo cual confirma que, se debe dar más importancia a los procedimientos
y las actitudes en la construcción del conocimiento científico, que al aprendizaje de conceptos.
Igualmente, de la investigación: “Desarrollo de competencias científicas en las
instituciones educativas oficiales de la región andina del departamento de Nariño” proporciona
presupuestos teóricos importantes para configurar el desarrollo de competencias científicas en el
aula, con estrategias didácticas alternativas que apoyen la práctica del docente. Este aspecto es
relevante para la investigación en la articulación de la indagación y la experimentación en función
del desarrollo de habilidades científicas.
De manera análoga, la investigación: “La indagación como estrategia en el desarrollo de
competencias científicas, mediante la aplicación de una secuencia didáctica en el área de Ciencias
Naturales” reconoce la importancia de desarrollar las competencias científicas mediante
secuencias didácticas experimentales. Desde esta premisa, brinda aplicaciones metodológicas que
se podrían integrar a la intervención didáctica propuesta para el desarrollo de las habilidades que
fortalezcan la competencia científica de indagación en los estudiantes de básica primaria.
En la perspectiva de la educación inclusiva, la investigación sobre: “La enseñanza de las
Ciencias a través de la experimentación” emerge una posibilidad didáctica inclusiva, integradora,
que compagina el método de enseñanza de las Ciencias Naturales, con el aprendizaje desde la
experimentación para todos los estudiantes. Dicho lo anterior, se tendrán en cuenta los ritmos y
estilos de aprendizaje, la cultura de atención, el respeto a la diversidad en formación. De ahí que,
se diseñarán estrategias flexibles acordes a una didáctica apropiada, para los estudiantes con los
que se realizará la intervención.
2. Referente Teórico
En este apartado se describe el fundamento teórico que orienta la presente investigación, el cual
se ha estructurado en torno a varios temas. Para comenzar, se aborda la indagación y las
habilidades científicas que se desarrollan mediante la experimentación. En segundo lugar, se
encuentra la enseñanza de las Ciencias (la estrategia didáctica). Finalmente, se realiza una
aproximación a la educación inclusiva.
2.1 La indagación y las habilidades científicas que se desarrollan mediante la
experimentación.
Cuando se habla de indagar, es necesario hacer claridad en lo que se refiere a los tipos de
indagación que existen. Así, podemos encontrar la indagación de tipo científico y la indagación
en los procesos de enseñanza aprendizaje. La primera, les permite a los científicos explicar los
fenómenos basados en los resultados que obtienen de sus trabajos (NRC, 1996; p.23). Mientras
que, la indagación en los procesos educativos, se refiere a las actividades que realizan los
estudiantes en el aula y que los llevan a generar sus propias explicaciones de los fenómenos
(Schwab, 1978).
Cañal, García y Cruz (2016), plantean que los niños por sí solos sienten curiosidad por la
ciencia, aunque esto no es suficiente como para que les guste estudiarla. No obstante, la
enseñanza de tipo tradicional se fundamenta en el aprendizaje memorístico de conceptos y sin
contexto, motivo por el cual esta curiosidad por la ciencia se ve reducida.
Ahora bien, la indagación en el currículo de ciencias de la primaria y la secundaria fue
recomendada por John Dewey en 1910. La gran mayoría de maestros de la época, proponía que
la ciencia era un conjunto de conocimientos que los estudiantes debían aprender por instrucción
directa. Así, John Dewey mantiene que el método de enseñanza aprendizaje, debe derivarse del
método científico y enuncia el método de investigación de problemas, en el cual, el aprendizaje
es visto como una actividad de investigación donde se trabaja por grupos de alumnos con la
ayuda del profesor (Cañal, et al. 2016).
Se debe agregar que, el método de enseñanza propuesto por Dewey se pone en marcha
con cinco fases. La primera es la elección de alguna experiencia por parte del estudiante en su
vida familiar o social. La segunda, es la fase de identificación de algún problema relacionado con
esa experiencia. En tercer lugar, está la comprobación de los datos disponibles y la planificación
de un proyecto. Luego, se formula la hipótesis para solucionar el problema planteado.
Finalmente, mediante la práctica se comprueba la hipótesis (Cañal, et al. 2016). Cabe resaltar
que, para Dewey, el maestro actúa como un guía y un facilitador en el proceso de aprendizaje.
En consonancia con lo anterior, para llevar a cabo estos procesos en el aula, una de las
maneras de hacerlo es mediante las prácticas experimentales, las cuales permiten a los
estudiantes aproximarse a una investigación. Así, por ejemplo, al integrar aspectos asociados de
la actividad científica, tales como: presentar situaciones problemáticas con un nivel de dificultad
adecuado, favorecer la reflexión de los estudiantes sobre la relevancia de las situaciones
propuestas, potenciar los análisis cualitativos, significativos, que ayuden a comprender las
situaciones planteadas, se promoverán habilidades científicas relacionadas con la indagación
(Gil, Macedo, Martínez, Barrios, Valdés y Vilches, 2005).
Ahora bien, la didáctica de las Ciencias Naturales se ha ocupado de investigaciones que
propicien ajustes curriculares en la educación a nivel mundial. Algunos de estos aspectos es el de
las actividades experimentales, donde se han relacionado con los modelos didácticos que prestan
atención explícita al desarrollo de procedimientos y actitudes, buscando la actividad
investigadora del alumno, convenientemente orientada y guiada por el profesor (Cañal, et al.
2016).
De esta manera Hodson (2014) hace referencia a una consecución de la alfabetización
científica, donde se requiere focalizar de manera general, la enseñanza de la ciencia en torno a
cuatro pilares básicos, como son: aprender ciencia haciendo referencia a un conocimiento teórico
y conceptual; aprender sobre ciencia, para lograr una comprensión básica que se da entre las
interacciones entre la ciencia, la tecnología y la sociedad; aprender a hacer ciencia, con el
desarrollo de destrezas y actitudes apropiadas para la indagación científica y la resolución de
problemas. Y, aprender a afrontar problemáticas sociocientíficas, desarrollando habilidades de
pensamiento crítico para participar, analizar y tomar decisiones responsables ante las mismas
(Cañal, et al. 2016).
En relación con lo anterior, Cañal et al (2016) proponen que para fundamentar la
actividad científica en la básica primaria se debe promover el desarrollo de habilidades que se
encuentran relacionadas con competencias como: uso del conocimiento científico, explicación de
fenómenos y la indagación. Para el caso de la indagación, se propone una introducción
progresiva desde los 6 hasta los 12 años de edad. Así, a los 12 años el estudiante: identifica el
carácter investigable de una pregunta, formula preguntas que generen indagación. Del mismo
modo, busca, selecciona y organiza información para analizarla posteriormente de manera
reflexiva.
Otro rasgo de la competencia de indagación en la básica primaria, consiste en habilidades
tales como manejar datos, ordenarlos, representar los datos en tablas y gráficas. También,
planificar experimentos sobre algunos fenómenos naturales, proponiendo hipótesis explicativas,
extrayendo conclusiones y comunicando los resultados (Cañal, et al. 2016, p.51-52).
En definitiva, la educación primaria se constituye en una de las fases clave en el continuo
desarrollo de la competencia científica de la ciudadanía. Se debe agregar que, para que el
aprendizaje de la ciencia sea efectivo es esencial partir de las concepciones de los alumnos,
asumiendo que estas no son erróneas, sino, más bien, ideas incompletas o distintas a las
aceptadas por la ciencia (Cañal, et al. 2016).
2.2 La enseñanza de las Ciencias.
Los modelos de enseñanza de las Ciencias ha sido uno de los temas de estudio de la comunidad
académica. Aún es evidente en las aulas el modelo de transmisión-recepción vista como una
actividad de transmisión unidireccional basada en conocimientos cerrados y definitivos (Ruiz et
al., 2005; Ruiz, 2007), en la cual se desconoce la experiencia del estudiante, se abordan
contenidos de manera rápida y se hace uso con frecuencia de textos guías. Es decir, el estudiante
es un receptor y se limita a seguir el discurso del docente quien es considerado el dueño del
conocimiento.
Se plantea así, la necesidad de cambio en las prácticas tradicionales de enseñanza-
aprendizaje en Ciencias Naturales. Son múltiples los trabajos que dan una mirada diferente a los
procesos didácticos en Ciencias Naturales, Ruíz (2007); Tamayo (2009-2011); Tamayo et al.
(2011); Orrego et al. (2016) coinciden en el papel que desempeña el docente para que los
cambios se logren dar.
Para comenzar, el docente debe reflejar en su ejercicio educativo las acciones de
pensamiento que lo caracterizan, es decir, debe estar convencido de que su actitud innovadora y
creativa hacia el cambio, donde él no es el eje central, sino el estudiante en su contexto (Ruiz,
2007). Así, se convierte en el actor fundamental de todo este proceso, como sujeto activo, con
una historia en la cual juega un papel dinámico en el proceso de aprendizaje (Tamayo, 2011).
Ruiz (2007), también sugiere que los docentes de ciencias deben implementar en sus
prácticas educativas modelos que partan del constructivismo, basados en el conocimiento
científico. A través de ellas, se permite construir conocimiento, aplicar problemas para la
enseñanza de las ciencias y llevar al estudiante a que se acerque a situaciones similares a las de
los científicos. Esto con el fin de dar una mirada más cercana a la realidad que vive.
Así mismo, el docente al promover momentos en los cuales el conocimiento es flexible,
se desarrollan también diversos factores multimodales. Estos, son imprescindibles al momento
de reconocer las actitudes de los estudiantes mediante la propiciación de contextos que permiten
analizar situaciones problema (Ruiz, 2007). En consecuencia, aparece un nuevo desafío para los
procesos de enseñanza a los que se enfrentan los profesores sobre el conocimiento y el
aprendizaje en la educación.
Por ejemplo, Duchl y Osborne, (2002) muestran una concepción de aprendizaje con
variaciones desde la cognición social (interacción con otros) hasta la cognición distribuida
(aquella donde se hace parte de una comunidad, más que de una actividad individual).
Por lo anterior, vale la pena decir que el profesor debe propiciar espacios donde se tiendan a
desarrollar no solo procesos de pensamiento sino también la formación de actitudes y de valores
(Ruiz, 2007).
De igual manera, son primordiales el uso de métodos que impliquen razonar, argumentar,
experimentar, utilizar la información científica y comunicar para, finalmente, promover una
apropiación del lenguaje científico. Es así como Sanmartí (1996), menciona que dicho lenguaje
es indispensable en la comunicación tanto en ambientes cotidianos como en contextos
académicos.
La enseñanza de las ciencias no es una actividad sencilla, así lo manifiestan de León,
Carmona & Alcalá (2016), no solo se requiere de conocimientos y algo de práctica, “también son
necesarias los aportes de la didáctica de las ciencias (DC). En la actualidad se defiende el
modelo de enseñanza por investigación y reconoce que el docente no solo debe conocer la
estructura teórica del área”. También debe saber interpretar las ideas previas de los alumnos,
promover aprendizaje de procedimientos y actitudes científicas, formular problemas
didácticamente adecuados para los alumnos y relacionados con su realidad, saber diseñar
actividades que favorezcan la progresión y evaluar la evolución de los estudiantes y su propia
actividad como docente de León, Carmona & Alcalá (2016).
2.2.1 Las Intervenciones Didácticas
Decidir qué se va a enseñar y cómo, ha sido una tarea muy importante que llevan a cabo los
docentes para orientar las prácticas educativas. Inicialmente las orientaciones curriculares
precisaban estos aspectos a enseñar, en otros casos se delimitan actividades, tiempos y hasta se
selecciona el texto a trabajar, dejando poco o nada de autonomía para que el docente
contextualice y oriente la práctica de su aula.
Actualmente, estas posiciones se cuestionan con frecuencia y se da otra mirada al papel
del docente, del estudiante y a los propósitos del proceso enseñanza-aprendizaje. Desde estas
nuevas visiones los estudiantes son constructores de su propio conocimiento, los docentes son
facilitadores y orientadores, y un buen diseño didáctico debe responder a las necesidades de sus
estudiantes. Palacios & Cañal (2000), afirman “No hay recetas para algo tan complejo como es
enseñar, aprender y evaluar” al reflexionar sobre la autonomía para la toma de decisiones
curriculares y en especial para el diseño de unidades didácticas.
Al respecto, se proponen una serie de criterios para la toma de decisiones en el diseño de
unidades didácticas, recalcando la importancia de la innovación y dejar atrás la rutina. Por
consiguiente, para el docente tomar decisiones sobre el diseño de sus unidades debe tener en
cuenta criterios para la definición de finalidades/objetivos, criterios para la selección de
contenidos, para organizar y secuenciar contenidos, para la selección y secuenciación de
actividades y evaluación, así como para la organización y gestión del aula.
Di Mauro, & Furman (2012), indagan acerca del impacto de una secuencia de indagación
guiada en el desarrollo de habilidades cognitivas en el aula para la resolución de problemas de
ciencias naturales cercana a la realidad de los estudiantes. Fue posible a través de la guía del
docente planificar un experimento para responder una pregunta investigable de distintas formas,
evidenciando la posibilidad de ejecutar una propuesta de enseñanza de habilidad científica
fundamental de diseño experimental.
Tobón, Prieto & Fraile (2010), analizan una metodología estándar general para planificar
secuencias didácticas por competencias desde el enfoque socioformativo, con la intención,
además, de que no se queden en el papel sino, que generen cambios en el proceso de mediación
del aprendizaje de los estudiantes, desde una perspectiva de la formación humana integral y un
proyecto ético de vida.
2.2.2 Estructura de una Unidad Didáctica
Para el planteamiento de una unidad didáctica que se acerque a un enfoque investigativo para su
posterior intervención en el aula, Jorba y Sanmartí (1996) proponen una estructura para la
secuencia de actividades de enseñanza a partir de cuatro fases a las que se integran los procesos
de evaluación, regulación y autorregulación de los aprendizajes.
A partir de la fase de exploración o de explicitación inicial, se sitúa al estudiante en la
temática de estudio, se capta su atención, se diagnostica y activan conocimientos previos para la
formulación de preguntas e hipótesis desde diferentes situaciones.
Con la fase de introducción de nuevos conocimientos, se busca a partir de la observación
explorar nuevos y significativos conceptos a partir de la interacción entre estudiantes y docente.
Luego, viene la Fase de estructuración y síntesis de los nuevos conocimientos como
consecuencia de la interacción y ajuste personal. Finalizando con la Fase de aplicación que
permite al estudiante llevar a otras situaciones similares el conocimiento adquirido.
Por su parte, Gatica, Rosales, & Rubilar (2010), presentan las unidades didácticas para la
enseñanza y el aprendizaje de la biología, bajo un enfoque de promoción de competencias de
pensamiento científico, y como reto para docentes y estudiantes hacia la iniciativa, la innovación
y la actividad creativa. Por consiguiente, la formulación y solución de problemas constituye el
eje de cada guía, para estimular el pensamiento de los estudiantes y favorecer el desarrollo de
habilidades cognitivas.
Gallego, Quiceno & Pulgarín (2014), encuentran en la construcción de unidades
didácticas con enfoque investigativo un escenario propicio para articular procesos de
investigación a las clases de ciencias. Por consiguiente, permite tanto a estudiantes como a
maestros la apropiación del conocimiento científico y la aplicación a su cotidianidad. El generar
propuestas de enseñanza contextualizadas a las necesidades del ambiente educativo, se
constituye en uno de los retos más importantes en la formación de maestros.
Para hablar de una secuencia didáctica desde el enfoque socioformativo de las
competencias, Tobón, Prieto & Fraile (2010), proponen los componentes descritos por Tobón
(2009 a 2010) y Pimienta y Enríquez (2009), en donde a partir de la situación problema del
contexto se definen las competencias, actividades, evaluación y recursos que aportarán al
proceso metacognitivo de los estudiantes, es así como se lleva a éste, a la reflexión y
autorregulación de su aprendizaje.
2.2.2 Habilidades en ciencias que se desarrollan con una intervención didáctica
A través del trabajo colaborativo y el desarrollo de habilidades para la investigación se posibilita
tanto en maestros como en estudiantes habilidades para indagar, discutir, reflexionar, comunicar
y organizar información. Es de vital importancia el rol que asume el docente como facilitador al
reorientar proyectos, gestionar recursos, organizar, rediseñar y ajustar su planeación de acuerdo
con los intereses de los estudiantes. A través de esta autonomía, el docente puede buscar el
equilibrio entre los referentes teóricos y la reflexión de su práctica.
Los estudiantes asumen igualmente variedad de roles de acuerdos a sus habilidades. El
análisis de la información y la reflexión a partir de sus logros y dificultades ayudan en la
reformulación del trabajo realizado. Es decir, se hace responsable de su propio aprendizaje
(Gallego, Quiceno & Pulgarín, 2014).
De León, Carmona & Alcalá (2016), reconocen como necesidad en las clases de ciencias
naturales “enganchar a los estudiantes en pensamientos de alto orden como construir
argumentos, hacer preguntas, formular hipótesis, identificar y controlar variables que influyen en
un fenómeno, hacer comparaciones, establecer relaciones causales y evaluar e interpretar
resultados, entre otros”. Pero para que todo esto sea posible es clave la formación de los docentes
y su desarrollo profesional, y para ello, proponen que el maestro debe saber propiciar situaciones
de aprendizaje en las que se trabajen aspectos como observar, plantear hipótesis, formular
predicciones, planificar sus investigaciones, obtener y comunicar conclusiones, todo esto
permitirá preparar estudiantes para la vida, en un mundo donde la ciencia y sus aplicaciones en la
tecnología tienen un papel clave.
3. La Educación Inclusiva
Desde la perspectiva de atención a la diversidad contemplada en los postulados de desarrollo
humano, se han realizado aproximaciones al concepto de Educación inclusiva, relacionadas con
la igualdad de oportunidades para todos los estudiantes. Así mismo, la UNESCO (2005, p.12)
define la educación inclusiva como un proceso que atiende las necesidades de los discentes, e
involucra la cultura y la comunidad en el aprendizaje.
3.1 Conceptualización y enfoques de la Educación Inclusiva
En el campo internacional autores como Ainscow, Giné, y Booth, resaltan la importancia de
unificar criterios para reducir la ambigüedad frente al término de educación, estableciendo un
solo concepto que fundamente su implementación, desarrollo, seguimiento y medición.
Así mismo, se encuentran diversos enfoques de la inclusión relacionados con la discapacidad, las
necesidades educativas especiales, el comportamiento y la emoción, la atención a la población
vulnerable y la educación para todos, referenciados Giné, Duran, Font y Miquel (2013), como
perspectivas incluyentes. Sin embargo, hacen parte de los enfoques de la llamada inclusión
educativa, que delimita una educación especial para diferentes tipos de poblaciones en la escuela.
En lo que sigue, se describirán las concepciones y características de algunos enfoques,
con el fin de identificar los elementos comunes que aportan a la concepción de educación
inclusiva.
3.1.1 La inclusión una alternativa para atender los problemas emocionales y de
comportamiento en el aula
Este enfoque concibe la inclusión de los sujetos con problemas emocionales y de
comportamiento a partir de un plan de tratamiento específico en aula, situación que contradice
los principios de la escuela inclusiva, la cual centra la atención en todos los estudiantes y no en
las necesidades de un grupo específico. En este sentido la escuela inclusiva propone utilizar las
teorías de desarrollo interactivo en el abordaje de la población con dificultades emocionales y de
comportamiento, sin distanciarse de las estrategias de enseñanza, de aprendizaje y de los
enfoques pedagógicos (Giné, 2013, p.16).
3.1.2 La inclusión como estrategia para atender las necesidades Educativas Especiales y la
discapacidad
Según los postulados de Font y Miquel (2013) este enfoque encasilla al sujeto en la discapacidad,
asociando el desempeño escolar al déficit que presenta. La Educación inclusiva está disociado de
este enfoque, al concebir a todos los estudiantes como sujetos con capacidades para aprender en
ambientes educativos adecuados, interesantes, significativos y abarcadores.
En contraste con esta posición Giné (2013, p.15), Resalta la importancia de la inclusión de
sujetos con discapacidad en aulas regulares, de permitir su acceso y participación diseñando
planes y estrategias diferentes que les permitan aprender.
3.1.3 La inclusión alternativa para la población en condición de vulneración social
La escuela inclusiva es una alternativa para todos, desde la función social que cumple la
educación como derecho, por tanto, no es exclusiva de un sector de la población en condición de
vulneración social, Giné (2013, p.17). Esto significa que la educación inclusiva responde a la
diversidad de toda la población, sin discriminarlos o clasificarlos por su condición social,
económica, cultural.
3.1.4. La inclusión como estrategia para fomentar la escuela comprensiva.
La escuela comprensiva, escuela para todos EPTA contradice los planes, proyectos y programas
especiales dirigidos una población determinada, es decir proponen una escuela común que
integre, en vez de separar, por una condición o necesidad. Si bien estos postulados se comparten
en la escuela inclusiva, existen diferencias con relacionadas con el proceso de escolarización, el
progreso académico de los estudiantes y las oportunidades de participación. (Giné, 2013, p.17).
Booth y Ainscow (1998, p.12) en consonancia con los postulados de la (UNESCO,
2008, p.3) donde se hace referencia a una educación de calidad para los niños, niñas y
jóvenes, una educación que responda a la diversidad con equidad y pertinencia, plantean la
educación inclusiva como: -un proceso de mejora permanente del sistema y las instituciones
educativas para tratar de eliminar las barreras de distintos tipos que limitan la presencia, el
aprendizaje y la participación del alumnado en la vida de los centros donde están
escolarizados.
Igualmente, el MEN (2007, p. 10) y Blanco (1999, p.2) comparten los criterios de
igualdad de oportunidades y equidad social en la definición de Educación Inclusiva. Es decir,
ambos autores conciben la inclusión como una respuesta educativa a las necesidades individuales
y colectivas, en el contexto de la diversidad y la igualdad de oportunidades para todos.
3.2 Principios y características de la educación inclusiva
Desde la perspectiva de Ainscow, Booth y Dyson (2006) los principios de la educación
Inclusiva son los principios de la educación, agrupados en: La participación, la diversidad, la
pertinencia y la equidad. Es decir, principios que garantizan una educación con calidad en
igualdad de condiciones para todos los estudiantes.
3.2.1 Principio de Equidad.
Según (Blanco, 2009, Echeita y Ainscow, 2011, UNESCO, 2000), educar y enseñar en términos
de equidad, implica concebir la educación inclusiva como un derecho para todos, y no solo para
una población determinada con una necesidad especifica.
Esta premisa define la equidad como igualdad de oportunidades para todos los
estudiantes. En (Blanco,2006, p.8) se plantea la educación en función de las necesidades y
características de cada sujeto. Por lo cual, propone darle más al que lo necesita, sin olvidar darle
a cada uno lo que requiere, con el fin de garantizar igualdad de oportunidades.
Así mismo, el MEN (2013, p.30) desde el enfoque diferencial, propone trascender la
mirada asistencialista y compensatoria que ha caracterizado el concepto de equidad en la escuela.
En este sentido, concibe la equidad en relación con la aceptación de la diversidad, de las
diferencias sociales, políticas, físicas, culturales, económicas, entre otras que presentan los
estudiantes, como sujetos diversos y singulares.
3.2.2 Principio de pertinencia.
Desde la conceptualización de la educación inclusiva abordada anteriormente, la pertinencia
implica educar teniendo en cuenta las caracteristicas y necesidades económicas, culturales,
sociales y políticas del entorno. En este sentido, la pertinencia propone la transformación del
sistema educativo, de las instituciones y por ende de las prácticas pedagógicas del docente en el
aula, en cuanto a la didáctica, los recursos y métodos de enseñanza que favorecen el aprendizaje
de la comunidad. (MEN, 2013, p.31)
3.2.3 Principio de Participación.
En el campo de la educación inclusiva Ainscow (2003, p.13), enmarca la participación en la
interacción social de los individuos dentro de la comunidad, en la cual comparten objetivos
comunes, responsabilidades y viven experiencias con otros. Es decir, aprenden y aprehenden en
la relación con otros dentro de un contexto.
De igual manera en el contexto escolar, Ainscow y Echeita (2011, p.5) centran la atención
en calidad de experiencias que vive el estudiante, en el reconocimiento de sus sentires, ideas,
pensamientos y en el bienestar tanto social como individual que se logra. Específicamente
Ainscow (2000, p.17) resalta la importancia de la participación como alternativa para reducir la
exclusión de los estudiantes en la escuela en aspecto como el currículo y la cultura.
3.2.3 Principio de Diversidad
La diversidad refiere a la diferencia, es un postulado reiterativo para explicar la existencia de
variedad o la abundancia de distintas características en los seres vivos en el campo de la biología.
De la misma forma, lo diverso es considerado una característica innata al ser humano, que lo
hace diferente a otros.
Según el MEN (2013, p.28), la diversidad define la identidad y particularidades de cada
individuo y deben ser tenidas en cuenta en los procesos de aprendizaje. Es por ello, que la
esencia de la educación inclusiva es el reconocimiento y el respecto por la diversidad, en cuanto
si todos somos diversos, diferentes por naturaleza y la educación es un derecho para todos, es
fundamental propender por una educación que abarque, integre, reconozca la diversidad como
posibilidad de aprendizaje y no de exclusión al considerarse diferente.
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