Artículo publicado en "20 años promoviendo escuelas de calidad". Universidad Peruana Cayetano Heredia. 2019. p. 113-123.
La Universidad Peruana Cayetano Heredia (UPCH)
es una institución académico-formativa centrada en la ciencia y la tecnología.
De allí su preocupación en apoyar el desarrollo de estos campos en todos los
niveles el sistema educativo nacional, con interés en la formación inicial y
continua de los maestros. La Facultad de Educación y la Unidad de investigación
en el Mejoramiento
de la Educación Básica (UIMEB)
son los medios con los cuales se promueve la reflexión y la innovación
pedagógica en la educación en ciencias.
En este capítulo se recogen los
fundamentos, orientaciones que han guiado las experiencias innovadoras de intervención
educativa de la UIMEB
en este campo. En los últimos años, la enseñanza en ciencias se ha integrado a
la modalidad de Escuelas de Calidad, tema del capítulo anterior.
Camino recorrido y desafíos
En las dos últimas décadas la
universidad ha desarrollado programas formativos de educación en ciencias
atendiendo a docentes de educación secundaria, primaria e inicial y de
fortalecimiento de capacidades de formadores.
En el 2000, el programa se desarrolló en
el marco del convenio con el MINEDU-PLANCAD (Plan Nacional de Capacitación
Docente), siendo su objetivo específico la actualización de los conocimientos
de los docentes en el área curricular de Ciencia, Tecnología y Ambiente. Para
tal efecto, el MINEDU-PLANCAD eligió el camino de la auto instrucción y solicitó
la elaboración de cuatro módulos de ocho fascículos cada uno. En la FAEDU se
conformó un equipo integrado por profesionales de la ciencia y de la enseñanza
de ciencias. Se elaboraron 32 fascículos que abordaron temas de actualidad como:
biotecnología, genética molecular, enfermedades de trasmisión sexual (ETS) y sida,
sistemas ecológicos del Perú, proyectos agropecuarios, los viajes espaciales, macromoléculas,
semiconductores, ciencia y comunicación, entre el caos y el cosmos, metodología
para el estudio de la Naturaleza. Esta
experiencia mostró varias tendencias: el incremento de la velocidad del
crecimiento de los conocimientos científicos, el debilitamiento de las
fronteras entre las diferentes disciplinas de la ciencia y la interrelación
cada vez más estrecha de la ciencia con la tecnología. Con estos nuevos
horizontes de la ciencia, se empezó a poner en cuestión la dimensión del contenido
curricular en la educación básica.
En el 2012, con el
auspicio del Banco Interamericano de Desarrollo (BID), se desarrolló un
programa experimental para introducir un cambio en la práctica docente de
Educación en ciencias, tomando como
referencia las experiencias de enseñanza de la ciencia basada en la indagación
científica en el aula (LAMAP Y ECBI).[1]
Participaron docentes y estudiantes del tercer grado de educación primaria de
una muestra representativa de instituciones educativas públicas de Lima
Metropolitana y Lima provincias. Para ello, fue necesario la formación y
capacitación de un equipo de formadores. El programa se desarrolló mediante
talleres presenciales, acompañamiento en el aula; publicación de materiales impresos para los
formadores, docentes y estudiantes. Los avances en los aprendizajes de los
estudiantes fueron demostrados en las ferias pedagógicas de ciencias y los
logros fueron evaluados mediante pruebas escritas que administró Innovations
for Poverty Action (IPA)[2].
La evaluación señaló que el programa tuvo un impacto positivo y significativo
en los aprendizajes de los estudiantes, siendo los logros más notorios en los
temas del Mundo Físico y el Cuerpo Humano. Por su parte, los docentes opinaron
que la metodología ofrecida por la universidad le facilitó la enseñanza de
ciencias y que los niños aprenden mejor cuando aplican lo aprendido en las
capacitaciones. Cabe anotar que el programa no tuvo un efecto significativo en
los aprendizajes de los estudiantes en matemáticas y en comunicación.
Gráfico 1
Esta experiencia, nos condujo a
reflexionar sobre la intencionalidad que subyace al poner en práctica la
indagación científica en el aula y poner en relieve el desarrollo de las
capacidades y competencias de los estudiantes, semejante al que los científicos
ponen en juego cuando se trata de
explicar los fenómenos de la naturaleza.
En el 2014, con el apoyo del Banco
Interamericano de Desarrollo (BID) y en coordinación con el Ministerio de
Educación, se realizó un programa de Tutoría Remedial en Ciencias y Ambiente
(PTRCA) con el propósito de mejorar la enseñanza y el nivel de aprendizaje de
los estudiantes de tercer grado de primaria en el área curricular de Ciencia y
Ambiente. Participaron 48 instituciones educativas de Lima Metropolitana y la
población objetivo fueron los estudiantes que al inicio del programa tuvieron
un rendimiento inferior a la media en cada escuela. Las actividades pedagógicas
fueron concebidas bajo el enfoque de indagación científica. Según Innovations
For Poverty Action (IPA) el programa tuvo resultados muy alentadores. Este
impacto fue más significativo en los estudiantes varones. Según la opinión de
los docentes tutores, la mayor dificultad que encontraron en los estudiantes
fue su capacidad para comunicarse.
La implementación de los proyectos
educativos comunales están orientadas a articular la escuela con la comunidad y
la empresa, siendo a su vez, espacios de aprendizaje y desarrollo de
habilidades científicas, matemáticas y comunicativas de los estudiantes y
de participación activa de la comunidad
educativa. Entre estos proyectos, los que tuvieron incidencia en el desarrollo
de las competencias científicas, destacan el biohuerto (: I.E.I. N° 337 - Niño
Jesús, I.E.I. Nuevo Horizonte, I.E. N°
20896 – Pampahuay, I.E. N° 34170 – Cachipampa, e I.E. N° 34589 - Pampa Salera,
en Oyón, Lima), el invernadero escolar (I.E. N° 41023 - Sarpane e I.E. N° 40351 – Chapacoco, en Orcopampa, Arequipa),
orientados a la valoración de los alimentos naturales y mejora de la nutrición
de los estudiantes y sus familias (I.E. N° 82722 Tingo Bajo, Yanahuara, Pasco),
así como también al cuidado del ambiente mediante carteles adecuados (I.E. N°
40394, de Cosnirhua, en Orcopampa, Arequipa), y la familia científica (I.E N°
821551 - El Mirador, Cajamarca) donde los padres de familia junto con sus hijos
diseñaron y realizaron experiencias científicas relacionadas con fenómenos que
ocurren en el entorno.
Las evaluaciones de los logros mostraron
un cambio significativo en la práctica docente y en los aprendizajes en el área
curricular de Ciencia y Ambiente de los estudiantes. El 32% de los docentes
mejoró su desempeño en la gestión de la situación de aprendizaje y 35%, mostró
mejoras en la enseñanza de la ciencia bajo el enfoque de indagación científica.
El 46% de los estudiantes del grupo experimental superó el nivel 1; en el grupo
control sólo lo hizo el 32%.
Gráfico 2
Resultados
de la experiencia en los docentes que participaron en el Programa
Gráfico 3
Resultados de la experiencia en los
estudiantes que participaron en el Programa
En el desarrollo de las acciones para el
desarrollo de los proyectos comunales, los estudiantes mostraron: Diversidad de
puntos de vistas en las observaciones, las que fueron comunicadas de manera
oral y escrita, distinción entre ideas y hechos, análisis de causa y efecto en
las situaciones encontradas, planteamiento de sus propios modelos de
explicación, sus propias explicaciones (hipótesis intuitivas) sobre los hechos
observados y realización de cálculos y aproximaciones a partir de los datos
recogidos durante la experiencia. Las interacciones del docente con los
estudiantes y entre estudiantes como acto comunicativo posibilitó a los
estudiantes la construcción de sus propias explicaciones y argumentos, de esta
manera estaban aprendiendo ciencias. Este logro fue posible porque este grupo
de estudiantes en etapas anteriores de intervención con los programas
formativos fueron desarrollando sus
habilidades comunicativas.
Esta experiencia ha permitido consolidar
la propuesta de Educación en Ciencias para la educación primaria y la
elaboración de cuadernos de trabajo “Hacer
y leer ciencias” para los estudiantes de los seis grados de primaria, con
su correspondiente guía metodológica.
Carátulas de las publicaciones en el
marco de la experiencia de Educación en Ciencias en el Programa Aprender para
Crecer”
El título de los cuadernos explicita el
rumbo que tomó la experiencia: desde la perspectiva de la enseñanza y
aprendizaje bajo el enfoque de indagación. Surgió la preocupación por
establecer vínculos adecuados entre el desarrollo de las competencias
científicas y las competencias comunicativas. Como en el programa también
participaron docentes y niños de Educación Inicial, el entendimiento del
vínculo entre estas competencias y la manera de impulsar su desarrollo en los
estudiantes nos planteó el desafío de reflexionar y hacer una propuesta de
Educación en Ciencias para la Educación Inicial.
El porqué de los cambios adoptados
El camino recorrido en esta experiencia
nos ha ido mostrando la necesidad de hacer cambios no sólo en la actualización
científica de los docentes sino también en su práctica pedagógica y más aún, en
la concepción de la Educación en Ciencias en la Educación Básica a la luz de
las nuevas demandas que están surgiendo en el siglo XXI, así como para seguir
esforzándonos en el cierre de la brecha entre los países en desarrollo y los
países desarrollados.
Influencia del contexto internacional
a) La
alfabetización científica
En la actualidad, la ciencia y la tecnología
están alcanzado un alto nivel de desarrollo y también una gran valoración en la
sociedad. Cada día se recurre más a ellas cuando se trata de resolver los
problemas que padece la humanidad y todos están de acuerdo que la ciencia y la
tecnología forma parte de la cultura. Por consiguiente, hoy ya no es posible
reservar la cultura científica a una élite de ciudadanos. Es necesario que
amplios sectores de la población accedan a la ciencia con la finalidad de prepararse
para la comprensión del mundo en que viven y puedan participar en la toma de
decisiones en asuntos de gran trascendencia para el bienestar e incluso nuestro
futuro como especie; es decir, se concibe pertinente la necesidad de una
alfabetización científica, de una educación en ciencias para todos (Conferencia
Mundial sobre la Ciencia para el siglo XXI, 1999; National Science Education
Standards -NSES-, 1996). Solo una sociedad con un adecuado nivel de educación
en ciencias puede evitar ser manipulada por los que detentan el poder y creer todo
lo que dicen. Se trata de lograr que todos los ciudadanos puedan aplicar el
razonamiento científico y sean conscientes de la confianza que se puede tener
en él al momento de tomar decisiones. La alfabetización científica y
tecnológica es un derecho de las personas en la sociedad actual y debe empezar
en las edades más tempranas.
La alfabetización científica implica
cambios significativos en la manera de abordar el aprendizaje de la ciencia en
la escuela. Esta no puede seguir centrada en el conocimiento científico, su
transferencia y consiguiente memorización (sentido propedéutico), sino que debe
apuntar a un desarrollo de la persona que incluya las capacidades de manera más
holística y con auténtica relevancia social para los estudiantes, y los valores
éticos y democráticos que se ponen en juego cuando intervienen la ciencia y la
tecnología en la sociedad (Acevedo, 2013). El aprendizaje de la ciencia en la
escuela será significativo y tendrá sentido si ayuda a cambiar la manera de
sentir el mundo, de pensar los fenómenos que ocurren en él y de actuar
transformándolo sin perder de vista su conservación (Izquierdo, 2012); es
decir, si aporta a cambiar la visión de uno mismo y de las relaciones entre las
personas, así como la relación entre ellas y el ambiente (Pujol, 2007)
b) El
desarrollo de las TIC, la hiperinformación y el nuevo escenario escolar
El desarrollo vertiginoso de las Tecnologías
de la Información y la Comunicación (TIC) y el incremento de los medios para el
acceso y su uso, en un breve tiempo, está influyendo decididamente en múltiples
dimensiones de la vida, transformando con ello la forma de interrelacionarnos
con el medio que nos rodea. La investigación científica y tecnológica y la
educación no han sido ajenos a estos cambios. Por un lado, se ha incrementado
la difusión de los conocimientos científicos y tecnológicos que nos ha llevado
a un estado de hiperinformación y por otro lado, se alienta constantemente la
inclusión de las TIC en el currículo escolar ya sea como herramienta didáctica
para los docentes (educar con) o como herramienta de aprendizaje para los
estudiantes (educar para). Estos cambios también están impactando en la
enseñanza de la ciencia es las escuelas y las aulas, más allá de la anticuada
“aula de informática”, empiezan a equiparse con computadoras portátiles,
tablets, proyectores, pizarras digitales, Smartphone y SmartTV. Sin embargo,
las investigaciones señalan que el uso de TIC no implica por sí mismo una
mejora de los procesos de enseñanza de los docentes, e incluso existe el riesgo
de seguir fortaleciendo prácticas docentes tradicionales de carácter
transmisiva; por consiguiente, persiste el desafío de comprender la función que
pueden tener estas herramientas para que ayuden de manera significativa tanto a
la enseñanza como al aprendizaje de ciencia en las escuelas.
La influencia del contexto local
El Perú forma parte de la periferia de
países que concentran las capacidades para el desarrollo de la ciencia y la
tecnología. La inversión en CYT es menos del 0,1 por ciento del PIB. A nivel
internacional, esta cifra es la más baja con relación a los demás miembros de
la Alianza del Pacífico, siendo el país más cercano Colombia, con una inversión
en I+D que llega al 0,25 por ciento del PIB. Las actividades científicas y
tecnológicas se concentran en la capital (65%); y algunos departamentos como
Arequipa, Piura, Amazonas, Loreto y Ayacucho (18,4%). En el resto del país
estas actividades son inexistentes.
Nuestro país se caracteriza por su gran
diversidad biológica y cultural y tiene un gran potencial geológico. Desde el
inicio de su contacto con la cultura occidental del norte (siglo XVI), se le ha
visto como un escenario de fuente de recursos naturales. La historia económica
del país, desde esta perspectiva, bien puede trazarse poniendo en relieve
ciertos recursos naturales requeridos por la industria en el mundo. Estos hitos
son: la explotación de las minas de oro y plata, del guano de las islas, del
caucho, del algodón, del petróleo, de la anchoveta, del cobre, del hierro, del
gas natural, etc. La explotación de estos recursos ha impulsado el empleo de
tecnología y ciencia relacionada con la extracción, el transporte y la
comercialización; así como con la salud en estos escenarios (el mal de altura,
la verruga, la fiebre amarilla, etc.) En la actualidad, el PIB oficial del
país, está en función de la exportación de minerales como el cobre y la
agroexportación. El resultado de este modelo de crecimiento ha generado graves
desequilibrios en los ecosistemas naturales.
La globalización es una nueva
oportunidad para invertir en la creación, y consolidación de capacidades con el
fin de generar conocimientos, avanzar en tecnología, transformar las
actividades productivas, promover la innovación e implementar programas de
acción que garantice el desarrollo sostenible. Por consiguiente, el desafío
para las siguientes décadas es aprender a aprovecharla. Esto implica impulsar
una educación en ciencias a lo largo de la vida y a entender la dinámica de
nuestros ecosistemas naturales con la mirada de los científicos, crítica y
creativamente, para introducir las innovaciones productivas necesarias pero que
al mismo tiempo preserven el ambiente.
El estado de la reflexión y las
perspectivas
Uno de los primeros desafíos derivó de
la experiencia en la elaboración de los fascículos autoinstructivos para la
actualización en temas científicos de los profesores de Educación Secundaria.
La cantidad de temas elegidos (32) implicaba que por lo menos un tema debería
abordarse en cada semana[3].
Y no sólo se trataba de esta alta densidad temática sino también de la pobreza
de experiencias concretas en el aula, así como de la funcionalidad (utilidad)
de estos conocimientos en la vida cotidiana de los futuros ciudadanos de cara a
los retos que tuvieran que enfrentar.
La solución a este problema significó un
cambio en el centro de gravedad de la educación en ciencias, desde el énfasis en
los conocimientos científicos a las capacidades de aprendizaje de los
estudiantes y su utilización eficaz (enfoque de las competencias). Cambio que
empezó a instaurarse con las reformas curriculares de los años noventa, que se
consolidó en las primeras décadas del siglo XXI y que fue asumido por la
FAEDU-UPCH.
El desarrollo de las competencias
científicas en los estudiantes implica el desarrollo de capacidades semejantes
a las que ponen en juego los investigadores científicos cuando tratan de
explicar los fenómenos que acontecen en la naturaleza. Para su implementación
nuestros programas se tomó como referencia los avances logrados por el programa
“La main à la pâte”[4]
(LAMAP) que se realiza en muchos países bajo la orientación de la Academia de
Ciencias y el Instituto Nacional de investigación Pedagógica de Francia. Según
este programa: Los niños observan un objeto o un fenómeno del mundo real,
cercano y sensible, y experimentan sobre él; en el curso de sus
investigaciones, los niños argumentan y razonan, exponen y discuten sus ideas y resultados, construyen sus
conocimientos, ya que una actividad meramente manual no basta (Charpak, Léna y
Queré, 2006, 32); y “…para dirigir actividades científicas en la escuela
primaria no hay que ser un especialista. El trabajo experimental de
investigación puede ser sencillo y los conocimientos en juego son accesibles.
El profesor puede suscitar y compartir el placer y la curiosidad de los
alumnos, ayudarles a explorar el mundo de modo razonado y animarles a
traducirlo en palabras, imágenes y argumentos.” (Proyecto LAMAP, 2002, prefacio
de los autores a la edición francesa)
La reflexión sobre la experiencia
realizada en el periodo 2012-2018 ha permitido consolidar las siguientes ideas
fuerza:
- Aprender ciencias es aprender a sentir, pensar, hacer y hablar como lo hacen los científicos.
- Sentir como los científicos es asumir que el punto de partida son las situaciones del contexto y el detonante son las preguntas investigables que pueden plantearse los estudiantes. Se entiende la pregunta investigable como aquella a la que se puede dar respuesta con datos tomados de la realidad. La pregunta es una expresión verbal; la misma que materializa al pensamiento, le da existencia física. Las situaciones del contexto son los objetos y fenómenos o cambios naturales o artificiales (producidos por el hombre) que ocurren en las aguas, los suelos, el aire, los seres vivientes, los ecosistemas, así como en los astros o estrellas.
- Pensar como los científicos es imaginar, presumir, anticipar una respuesta a la pregunta investigable en base a sus conocimientos previos. La respuesta también se expresa verbalmente e implica ordenar las ideas de manera lógica, del tipo “Si se da… debe ocurrir…”
- Hacer como los científicos es trabajar en equipo, varones y mujeres, quiénes idean (creatividad) un plan para buscar datos concretos en la realidad (mediante la observación y la experimentación o simulación) que se constituirán en evidencias y mediante la palabra se usarán como argumento en la elaboración de la respuesta a la pregunta inicial; respuesta que podrá ser contrastada (criticidad) con la información que se difunde en una variedad de medios (populares, escolares o académicos)
- Comunicar como lo hacen los científicos es dar a conocer sus respuestas o resultados a diferentes audiencias utilizando diversos medios (escritos, audiovisuales, digitales, modelos físicos, etc.)
En el mismo sentido Neus Sanmartí (2010) afirma que para aprender
ciencias hace falta aprender a hablar sobre las experiencias y sobre las ideas,
y enseñar y aprender ciencias es
fundamentalmente un proceso de comunicación entre los estudiantes y el docente
y entre los propios estudiantes. En este acto comunicativo los estudiantes y el
docente tienen sus puntos de vista sobre las observaciones. Por lo que para
buscar un entendimiento entre las diferentes maneras de explicar las
observaciones es necesario hablar y escribir sobre las ideas generadas, sobre
las diferencias y semejanzas entre ellas, sobre las relaciones ideas-hechos
observados, sobre las relaciones causa-efecto, sobre las analogías y metáforas
que se utilizan, etc. Es a través de
este acto comunicativo que cada estudiante puede ir construyendo o
reconstruyendo su modelo de explicación, en otras palabras, está aprendiendo
ciencias.
En una experiencia reciente de reflexión
sobre la Educación en Ciencias en Educación Inicial y la propuesta de pautas
para el cambio de la práctica docente, se tomó como punto de partida el hecho
de que los niños de 3 a 5 años recurren más a la comunicación oral y que hablan
no como lo hace el adulto. Las ideas que expresan con palabras no son las
mismas que las que se imagina el docente al escucharlas. Esto implica que el
docente debe aprender a escuchar y a entender lo que dice el niño a la luz del
proceso de desarrollo de las competencias comunicativas del niño.
Desde temprana edad el niño en base a
sus experiencias perceptivas ha ido elaborando su propia explicación del
entorno en que vive. Esas ideas pueden o no coincidir con las científicas, no
son erradas sino parciales o distintas (conocimientos previos). Por
consiguiente, en el proceso formativo se debe colocar esas ideas de los niños
en el punto de partida y, dada las limitaciones iniciales de su lenguaje,
ayudarle a que pueda expresarlas, ponerlas en palabras, frases, oraciones,
etc., siendo conscientes de que cuando habla el niño, subyace una idea pre-científica.
El docente debe diseñar situaciones de
enseñanza en base a aspectos de la vida de los niños que son más cercanas o
conocidas por ellos de modo que pueda plantearle desafíos, preguntas o
problemas impulsándolos a hablar sobre ellos, haciendo “visibles” sus ideas
sobre el funcionamiento de la naturaleza. Es el momento de escuchar y sólo así
aprenderemos de la “ciencia” de los niños y se podrá ayudarlos para aproximarse
a la “ciencia” de los científicos.
El lenguaje de los científicos es un
lenguaje específico diferente del que se utiliza en la vida cotidiana. Para
hablar y escribir sobre el mundo bajo la “mirada” de la ciencia hay que ir
aprendiendo a utilizar este lenguaje, lo
que favorece la comunicación y el entendimiento entre personas diferentes.
“Aprender a utilizar los sustantivos, los verbos, los conectores, es aprender
ciencias. Aprender a diferenciar entre describir, explicar, argumentar, es
aprender ciencias.” (Sanmartí, 1996)
El
compromiso de la UPCH-FAEDU a través de la UIMEB es continuar promoviendo
experiencias de mejora en la enseñanza y aprendizaje de las ciencias en las
escuelas públicas de Educación Básica, impulsando la investigación didáctica,
la formación docente, la producción de materiales y la incorporación de los
medios tecnológicos, en sintonía con la diversidad de escenarios naturales,
sociales y culturales y valorando los aportes de las culturas originales, para
un desarrollo sostenible del país.
Referencias Bibliográficas
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José A., Vásquez, Ángel y Manassero, Ma. Antonia. (2013). Papel de la educación
CTS en una alfabetización científica y tecnológica para todas las personas.
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Pujol, Rosa Ma. (2007). Didáctica de la enseñanza de las ciencias
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Sanmartí,
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Facultad de Educación – Universidad Peruana Cayetano Heredia.
Vygotsky;
Lev. (2012). Pensamiento y lenguaje. Barcelona, España: Paidós.
[1] Fundación La main à la pâte (LAMAP).
ECBI-Chile. Educación en ciencias basada en la indagación.
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