¿CÓMO DESARROLLAR COMPETENCIAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA EN UNA EDUCACIÓN A DISTANCIA?*

 Por Daniel Quineche Meza

30/10/2020

Hasta el momento estamos haciendo el esfuerzo de comprender el cambio de orientación de la enseñanza y aprendizaje de la ciencia, que el nuevo currículo hace suyo, y sus implicancias en el cambio de la práctica pedagógica.

Ahora nuestro esfuerzo se centra en comprender los cambios planteados para la práctica pedagógica de la enseñanza de la ciencia.

Desde esta perspectiva, analicemos luego sus posibilidades de llevarlos a la práctica en un escenario a distancia.

LA FORMACIÓN BASADA EN EL DESARROLLO DE LA COMPETENCIA CIENTÍFICA EN PRIMARIA.

Una nueva meta

El enfoque de formación basada en competencias, en el área curricular de Ciencia y Tecnología nos plantea como meta que los estudiantes tengan una actuación competente a la hora de participar como ciudadanos en la toma de decisiones sobre asuntos donde interviene la ciencia y la tecnología. Esto implica una nueva alfabetización que se conoce hoy como alfabetización científica y tecnológica.

¿Qué significa ser competente?

Los estudiantes mostrarán una actuación competente cuando sean capaces de responder a situaciones nuevas de manera eficaz, gestionando su potencial de saberes y poniendo en práctica sus capacidades, siendo conscientes de las implicancias de su actuación.

¿Qué implica ser científicamente competente?

La puesta en práctica de la competencia científica del estudiante conlleva necesariamente el conocimiento y comprensión de los rasgos propios de la ciencia, entendida como una manera muy especial para adquirir conocimientos (esto es, el conocimiento acerca de la ciencia), el uso de uso funcional de los conocimientos científicos para identificar cuestiones, adquirir nuevos conocimientos, explicar fenómenos científicos y extraer conclusiones basadas en pruebas sobre temas relacionados con las ciencias (es decir, el conocimiento de las ciencias), y la toma de conciencia de las formas en que la ciencia y la tecnología moldean nuestro entorno material, intelectual y cultural, así como la disposición a implicarse en asuntos relacionados con la ciencia y la tecnología, comprometiéndose con sus ideas en tanto un ciudadano reflexivo (actitudes hacia la ciencia y tecnología)

Toda actuación implica necesariamente a la mente (pensamiento), las manos (mente-mano) y el corazón (sentimientos).

LA NECESIDAD DE UN NUEVO MODELO: EL TRABAJO DE LOS CIENTÍFICOS

¿Cuál es la imagen que tenemos de un científico?

¿Cómo actúan los hombres de ciencia?

¿Qué hay de diferente en la actuación de los científicos?

Para unos el científico es un varón vestido con bata blanca y con anteojos que en un laboratorio manipula varios instrumentos, microscopios, tubos de ensayo, y manifiesta asombro por lo que está sucediendo.

En los albores de la ciencia moderna el trabajo del científico era un trabajo en soledad; por lo que el trabajo era especializado (lo que dio lugar a las disciplinas). Hoy ese trabajo es colectivo, en redes; y da lugar a lo que se suele llamar trabajo interdisciplinar y más, transdisciplinar, en suma, holístico.

Durante su trabajo, ¿de qué hablan los científicos? Acaso hablan de cómo plantear el problema, de formular hipótesis, de cómo comprobarlas, etc.

Isaac Newton es un personaje fundamental de la ciencia moderna. Sus observaciones y lecturas lo alejaron de la especulación y lo llevaron a un mundo de pensamiento totalmente nuevo. Así, escribió las “Cuestiones” donde describe con precisión el tono siempre interrogador.

Newton e interesó especialmente en los fenómenos físicos o mecánicos. 

La luz no puede producirse por presión, ya que entonces veríamos por la noche tan bien o mejor que durante el día. Veríamos una luz brillante por encima de nosotros porque somos presionados hacia abajo […] No podría haber refracción ya que la misma materia no puede ejercer presión en dos direcciones. Un pequeño cuerpo interpuesto no nos impediría ver. La presión no arrojaría sombras tan definidas. El Sol no podría ser eclipsado. La Luna y los planetas brillaría como soles. Un hombre que anduviese o corriese vería en la noche. Cuando un fuego o una vela se apagase y al mirar en otra dirección, veríamos una luz.

Cada uno de estos enunciados era un experimento implícito. La observación de un fenómeno crítico que debería aparecer si la teoría fuese cierta.

Cuando Newton estudió las teorías de los colores, procedió de la misma manera.

La esencia del procedimiento experimental reside en las preguntas que se plantean sobre las consecuencias que derivarse de una teoría (más adelante se le conocerá como “hipótesis”)

¿Qué es lo más característico?

La actuación de un científico no se reduce a sus acciones físicas en el laboratorio con una bata blanca o en la realidad y con instrumentos de observación y medición. Lo que caracteriza a un científico es su manera de pensar, de razonar. Esta racionalidad científica corresponde a operaciones cognitivas espontáneos que están muy relacionadas con lo que se llama racionalidad mejorante (Puche, 2005) La racionalidad mejorante está conformada por cinco herramientas cognitivas fundamentales: clasificación, experimentación, formulación de hipótesis, planificación y anticipación.

• Clasificación, clase, categorización, criterios. La operación de clasificar se define como un sistema que establece criterios de diferenciación y semejanzas, y con base en estos criterios se produce a la agrupación o sistematización de objetos. Se trata de una operación fundamental del pensamiento científico, una competencia básica para todas las formas de sistematización de la información. 
• Experimentación. Es un conjunto de procedimientos sistemáticos que se realizan para verificar o comprobar un camino o una idea de plano de los hechos.
• Formulación de hipótesis. Las preguntas, conjeturas, dudas y / o alternativas que el estudiante se formula sobre la realidad, se consideran como hipótesis. Aparecen ligadas a la experimentación.
• Planificación. Ésta es definida como la capacidad del niño de establecer un orden y una secuencia en las acciones, de cara a conseguir un fin.
• Anticipación. Se trata de la utilización y manejo de la inferencia para la situación de problemas. Se entiende por inferencia como el ejercicio de la imaginación para “ver” más allá de los hechos del presente. Imaginar lo que puede suceder o lo que ya sucedió.

La aparición del pensamiento científico, referido a la racionalidad mejorante, se puede evidenciar en los niños entre los dos y cinco años.

Los procesos cognitivos que ponen en juego los científicos son los mismos que usamos todos en nuestra vida cotidiana. Este el fundamento de la corriente epistemológica actual denominada “teoría cognitiva de la ciencia” (Giere, 1992)

Pero, por qué no seguimos pensando como los científicos. Existe consenso de que la educación que hemos recibido nos ha ido inhabilitando al privilegiar sólo la memoria o la actuación mecánica.

¿CÓMO CAMBIAR LA PRÁCTICA PEDAGÓGICA ORIENTADA A IMPULSAR EL DESARROLLO DE LA COMPETENCIA CIENTÍFICA?

La respuesta al cómo implica cambios en la actuación del maestro y de los estudiantes.

Los profesores tienen un papel clave en el cambio hacia esta nueva práctica docente.

¿En qué medida los maestros pueden pasar de un modelo de enseñanza centrado en ellos a uno centrado en la indagación práctica por parte del estudiante?

Los maestros tenemos que dar el salto hacia el cambio

•         Primero, recuperar nuestra capacidad de pensar y actuar como los científicos.
•         Segundo, aprender a impulsar el desarrollo de la racionalidad científica de los estudiantes.

Los estudiantes, por consiguiente, también que cambiar sus rutinas habituales para aprender.

¿Cuáles son esos cambios?

Antes

Durante el siglo XX hubo un predominio de la enseñanza y el protagonismo era del maestro. Por ello, las ciencias de la educación y en particular la didáctica, se preocupó de dotar de las herramientas adecuadas para que el maestro cumpliera con su rol de la manera más eficaz posible.

Durante su formación, el maestro aprendió a usar métodos y técnicas para motivar a los estudiantes, desarrollar los contenidos de las materias que debía enseñar según el plan de estudio y evaluar sus aprendizajes. Los métodos y técnicas didácticas servían para que el maestro con su actuación facilitara la asimilación, captación y retención, de las lecciones por los estudiantes.

Los métodos señalaban los pasos que debería seguir y las técnicas, por su parte, indicaban lo que tenía que hacer en cada paso. Expresiones como: de lo más cercano a lo lejano, de lo más sencillo a lo complejo, de la práctica a la teoría (inductivo) o de la teoría a la práctica (deductivo), de lo subjetivo a lo objetivo, graficaban la direccionalidad de las acciones del maestro.

Ahora

A fines del siglo XX, con los avances en la psicología del aprendizaje y en otros campos de la cultura como las propias ciencias naturales y sociales y la epistemología, se llega al convencimiento de que el actor protagónico en la educación, en los procesos de enseñanza y aprendizaje, es el estudiante. Por consiguiente, resulta necesario poner mayor énfasis en el aprendizaje que en la enseñanza, pensar más en lo que debe hacer el estudiante para aprender y no en lo que el maestro debería hacer para enseñar.

Este cambio, algunos le llaman cambio paradigmático en la educación, obliga a replantear los métodos y técnicas de la didáctica, ahora considerada tradicional, y se adopta el concepto de estrategia (concepto muy usado en el campo militar y empresarial)

¿Qué se entiende por estrategia?

La estrategia se concibe como el conjunto de actividades que llevan al logro de una meta. Así, en el campo de la educación, de la pedagogía, la estrategia sería una estrategia de aprendizaje, concebida como el conjunto de actividades que realizan los estudiantes para conseguir una determinada meta de aprendizaje. Esto implica que lo que hacen los estudiantes para aprender depende fundamentalmente de lo que ellos quieren aprender.

Desde esta perspectiva, el rol del maestro cambia. Se trata de cómo motivar y sobre todo comprometer a los estudiantes para que aprendan lo que socialmente nos parece importante para el desarrollo personal, social y cultural. Más allá de la circunstancia escolar, los maestros debemos propiciar que los estudiantes desarrollen su propio proyecto de vida y coadyuven en la construcción del proyecto de sociedad que aspiramos.

¿Cómo hacerlo? Destaquemos los principales:

•  Planteamiento de metas claras de aprendizaje
• Diseño de sesiones de aprendizaje
• Impulso de la evaluación formativa
•  Socialización de lo aprendido y evaluación de los logros de aprendizaje.

  El planteamiento de la meta de aprendizaje 

Todo aprendizaje, para que sea significativo, debe realizarse en un contexto que dé sentido y articule las actividades de los estudiantes.

Ahora el maestro tiene que plantear con claridad la meta de aprendizaje a los estudiantes. Esta meta se desprende de los logros de aprendizaje que el sistema educativo ha previsto y que están propuestos en los programas curriculares. Pero, a la vez, tiene que relacionarse con el contexto donde los estudiantes viven.

Los estudiantes deben conocer esta meta desde el inicio. Más aún, es necesario que dicha meta sea el resultado de la negociación del maestro con los estudiantes; pues de esta manera los estudiantes la entienden y se comprometen a alcanzarla.

Si los estudiantes aprenden a estudiar abriendo ventanas a la realidad podrán resolver problemas y serán capaces de cambiar el mundo que lo rodea ya que no se acostumbrarán a las certezas sino a los cambios de ida y vuelta entre el conocimiento científico y el conocimiento cotidiano o empírico. 

La estrategia central para la enseñanza de las ciencias es la indagación para responder a preguntas auténticas generadas de las vivencias de los estudiantes.

En educación en ciencia, una manera de plantear las metas de aprendizaje es mediante cuestiones que provoca determinada situación de la vida cotidiana y que se identifica como científica. Esta situación no es otra cosa que la delimitación de un escenario donde ocurren determinados hechos o fenómenos que se identifican como objetos de estudio de la ciencia.

Nuestras observaciones del mundo nos generan ideas que, expresadas con palabras, constituyen un cierto saber sobre los hechos y fenómenos del mundo. Esas ideas se refieren a descripciones de lo observado o son nuestras explicaciones iniciales a los fenómenos cuando tratamos de responder a la pregunta ¿por qué ocurren? o ¿se repetirán, volverán a ocurrir? (teoría inicial).

Cuando se ha aprendido a leer, también pueden ser sometidas a interrogación las sentencias que leemos en los libros que contienen ese saber.

Nuestra actitud crítica lleva a preguntarse o poner en cuestión lo que se sabe sobre los hechos y fenómenos del mundo y las respuestas que se derivan son enunciados que contienen un experimento implícito, la observación de un fenómeno crítico si la teoría al respecto fuera cierta. (hipótesis empírica)

Comenzar una situación de aprendizaje con una pregunta asociada a un acontecimiento físico o socioeconómico y cultural de la realidad cotidiana capta mucho el interés de los estudiantes.

La escuela ha de potenciar las situaciones de los aprendizajes en un doble sentido: favoreciendo la respuesta a las necesidades derivadas de la interacción individuo-sociedad (contribuyendo de este modo a la socialización de los alumnos), y al mismo tiempo, poniendo de relieve la aplicabilidad de los aprendizajes dentro y fuera de la situación escolar

Las estrategias de enseñanza que comprometen al estudiante activamente en el proceso de aprendizaje a través de investigaciones científicas incrementan la comprensión conceptual mejor que las estrategias que se basan en técnicas pasivas, lo que es a menudo necesario en las actuales evaluaciones estandarizadas del ambiente educativo actual (Minner, Levy & Century, 2010, 474).

El Diseño y gestión de las sesiones de aprendizaje

Luego, el maestro tiene que dejar de pensar en la clase donde impartía una lección y dar paso al diseño de sesiones de aprendizaje, más aún, a la creación de situaciones de aprendizaje más concretas; es decir, pensar en proponer un conjunto de actividades que tienen que hacer los estudiantes para lograr la meta de aprendizaje trazada, las que luego, también, tienen que ser negociadas con los propios estudiantes para que se adecuen a sus intereses y capacidades. Este es un paso importante para que los estudiantes se comprometan, se involucren en la realización de las actividades que les son útiles para aprender.

En la realización de las actividades de aprendizaje pierde peso la idea de que el aula está conformada por estudiantes-individuos, de que al aprendizaje es sólo un fenómeno propio de cada sujeto. Más bien, ahora se entiende que el aprendizaje es fundamentalmente social y psicológico, es el resultado de un trabajo colectivo, de la interacción colectivo-individuo.

Toda pregunta exige una respuesta. Al inicio, los estudiantes responderán con lo que saben al respecto (conocimientos previos).

Para comprobar si la respuesta es válida sólo queda buscar nueva información sobre el asunto problema. Para ello, los estudiantes llevan a cabo un conjunto de actividades de indagación tomando datos de la propia realidad al observarla con mayor rigurosidad, de la realidad inventada (experimentos o simulaciones), de lecturas de los aportes en libros de ciencia, de la visualización de videos, de Internet, de conversaciones con personas adultas con mayor experiencia, etc.

Luego, se espera que con la nueva información que extraigan mediante la realización de tales actividades, los estudiantes ofrecerán nuevas respuestas (teoría nueva). La socialización y debate de las respuestas llevará a si se acepta como válida la nueva teoría y se deja de lado la teoría inicial o si todavía se tiene dudas. Esta es la manera de como los estudiantes se darán cuenta si sus ideas se aproximan más a la de la ciencia.

Durante el proceso de indagación es muy bueno que los estudiantes hablen haciendo un enlace con las experiencias previas y lo que están haciendo en el aula. Luego, pueden incrementar su información leyendo un texto escrito o visualizando vídeos o conversando con personas de mayor experiencia. Para terminar en la redacción preferentemente en papel, ya que implícitamente desarrolla otras habilidades, sobre sus hallazgos, su punto de vista, sus dudas, sus conclusiones, etc.

Al hablar y escribir el estudiante ordena sus ideas, piensa en formular oraciones, párrafos con sentido y enlazados de tal forma que permitan responder a la pregunta-problema. Esto conlleva una gradual madurez conceptual y debe ser enseñado de a poco ya que no siempre los estudiantes llegan al primer grado del Ciclo III con las mencionadas habilidades por muchas razones.

Uno de los puntos clave en la escritura es la redacción de las conclusiones. Es necesario enseñar a construirlas desde las más simples a las más complejas. No es un ejercicio en el que se obtengan resultados inmediatos, sino que es necesario guiar al estudiante desde su forma de aprender y asociar. Un juego que ayuda mucho es trabajar con pequeñas situaciones cotidianas de causa y efecto para luego aplicarlo a los contenidos académicos. (Inetti, 2017)

Durante este proceso, el maestro se convierte en un orientador, un consejero, que asiste con preguntas dirigidas a que los estudiantes piensen como hacer mejor lo que tienen que hacer o están haciendo e incluso lo que harán más adelante, ¿qué recursos o materiales necesitan?, ¿si falta alguno, como pueden reemplazarlo?, ¿saben usarlo, lo han hecho antes? ¿qué les parece si hacemos un ensayo previo?, etc.

El impulso de la evaluación formativa

El hecho de que los estudiantes conozcan la meta de aprendizaje desde el inicio de su participación en la situación de aprendizaje les permite ir evaluando sus avances de aprendizaje a medida que van llevando a cabo las actividades en las que están involucrados. Es lo que se conoce como “evaluación formativa”. Como este proceder de los estudiantes no es automático, es el maestro quien debe inducirlo durante el proceso planteando preguntas que lleven a reflexionar a los estudiantes sobre lo que están haciendo, ¿lo están haciendo bien?, ¿están logrando lo que esperaban lograr?, ¿lo pueden hacer mejor? ¿qué hay que mejorar para lograr lo que esperaban?, ¿qué hicieron y para qué?, ¿qué harán luego y para qué?, etc.

Socialización de lo aprendido y evaluación de los logros de aprendizaje.

Al término de todo el proceso, el maestro convoca a todos los estudiantes para que compartan los resultados de las actividades realizadas por cada uno de los equipos y los evalúen desde la perspectiva de la meta de aprendizaje trazada al inicio ¿Lo logramos?, ¿qué fue lo importante que aprendimos para ese logro? ¿Qué tan cerca estuvimos de lograrlo?, ¿qué nos faltó o en qué fallamos? La idea que debe primar en esta reunión es consensuar los resultados y valorarlos en tanto se aproximan a la meta de aprendizaje propuesta para esta situación. También es importante poner en relieve lo que todavía no se ha logrado y que queda pendiente para incluirlo en las siguientes situaciones de aprendizaje donde participarán.

LAS POSIBILIDADES DEL CAMBIO DE PRÁCTICA PEDAGÓGICA EN LA EDUCACIÒN A DISTANCIA

Todo esto es factible de llevarlo a cabo en la educación presencial. Pero, en la nueva “normalidad” es necesario analizar las posibilidades de hacer este proceso en la educación a distancia.  

Estrategia	Educación presencial	Educación a distancia Portal web educativo
Planteamiento de la meta de aprendizaje	SI	SI
Gestión de las sesiones de aprendizaje
·      Actividades de observación directa (Registro de datos)	SI	SI (condiciones)
·      Actividades de observación indirecta o experimentales (Registro de datos)	SI	SI (simuladores)
·      Actividades de visualización de videos (registro de ideas)	SI	SI
·      Actividades de lectura (registro de ideas)	SI	SI
·      Actividades de diálogo con la comunidad (registro de ideas)	SI	SI (condiciones)
·       Actividades de construcción de respuestas (conclusiones)	SI	SI (condiciones)
Impulso de la evaluación formativa (acompañamiento)	SI	Sesiones interactivas SI
Socialización de lo aprendido y evaluación de logros de aprendizaje	SI	SI

* Propuesta presentada a los maestros de educación primaria de la UGEL 05, de Lima Metropolitana, en el Webinar ¿Cómo desarrollar competencias de ciencia y tecnología en una educación a distancia? Evento realizado los días 30 de octubre y 6 de noviembre de 2020.