Iniciando el diseño escolar 2022, releamos la presentación de este trabajo.
En octubre del 2009, un grupo de educadores, científicos, ingenieros e investigadores en educación en ciencias, participaron en un seminario internacional, con el propósito de identificar aprendizajes clave que los estudiantes de primaria y secundaria deberían adquirir, en el área de las ciencias naturales, considerando un proceso que les permita "...comprender, disfrutar y maravillarse del mundo natural." El equipo, liderado por Wynne Harlen, presentó sus resultados en la publicación "Principios y Grandes Ideas de la Educación en Ciencias" (Harlen, 2010) y posteriormente en "Trabajando con las Grandes Ideas de la Educación en Ciencias" (Harlen, 2015). Esta última presenta los resultados de un nuevo seminario, realizado por el mismo grupo, en septiembre, 2014.
Revisemos la presentación del libro:
El problema
"...El currículo de ciencias se encuentra sobresaturado y fragmentado ...uno de varios factores que hacen que los estudiantes perciban la ciencia como una serie de datos inconexos de reducido significado."
Propuesta
"...Parte de la solución a este problema consistió en concebir las metas de la educación en ciencias, no como el conocimiento de un cuerpo de datos y teorías, sino como una progresión hacia la comprensión de ideas clave, las “grandes ideas” de relevancia para las vidas de los estudiantes durante y más allá de la escuela."
A continuación, un extracto de la presentación del trabajo, para facilitar el acceso a párrafos destacados.
Índice
Justificación del problema
"Hace cinco años identificamos los siguientes motivos para explicitar las ideas fundamentales de lo que deberán ser las metas de la educación en ciencias:
responder a la percepción que tienen los estudiantes de la ciencia como una colección fragmentada de hechos y teorías de poca relevancia para ellos, construyendo ideas para dar forma a una imagen coherente de cómo funciona el mundo;
proporcionar una base para las actividades en clase que ayude a los estudiantes a explicar las cosas que les parecen importantes;
proporcionar una base para hacer una selección de contenido curricular entre una gama enorme de posibilidades;
guiar de manera informada el desarrollo de marcos curriculares construidos sobre una progresión hacia las grandes ideas. Estas razones o motivos siguen siendo aplicables, pero ahora debemos agregar otros que se describen brevemente abajo, aunque más adelante se analizarán mejor.
Estas razones surgen en tres sentidos:
la amplia aceptación de la pedagogía basada en indagación para la educación en ciencias;
el reconocimiento de la conexión de la ciencia con otras materias STEM2 en contextos de la vida diaria;
una mayor comprensión (proporcionado por la neurociencia) acerca de las condiciones que influyen en el aprendizaje."
La educación en ciencias basada en indagación
En principio, en todo el mundo se está adoptando la pedagogía basada en la indagación, apoyada en la última década por un creciente cuerpo de investigación sobre su eficacia. Aprender ciencias por medio de la indagación implica que a partir de sus ideas existentes, el estudiante desarrolle una comprensión a través de su propia actividad mental y física, para que después de recolectar, analizar e interpretar evidencias, él desarrolle ideas más poderosas y científicas para explicar sucesos o fenómenos nuevos. Esta pedagogía se basa en una perspectiva socioconstructivista del aprendizaje y lleva a los estudiantes a trabajar de maneras similares a las de los científicos, con lo que desarrollan cierta idea de la naturaleza de la actividad científica. Aun cuando no todo el aprendizaje científico puede ni tiene que darse por medio de la indagación, esta última sí desempeña un papel clave en ayudar a los estudiantes a desarrollar su comprensión. Sin embargo, implementar la indagación de una manera efectiva consume tiempo. Por ello han de elegirse los temas y actividades que mejor aprovechen el valioso y limitado tiempo para el aprendizaje. La selección de las ideas clave que presentan mayor utilidad para comprender el mundo que nos rodea es corolario a la seria adopción de la enseñanza y el aprendizaje basados en la indagación en la educación escolar.
Las conexiones con la vida diaria
Las situaciones en las que se usa la ciencia en la vida cotidiana y que tenderán a captar el interés de muchos estudiantes, a menudo implican combinar la ciencia con otras disciplinas; en particular la ingeniería, la tecnología y las matemáticas. Los cambios en el entorno laboral y en las actividades de investigación requieren cada vez más de equipos multidisciplinarios y transdisciplinarios para abordar una amplia gama de problemas científicos que podrían tener implicaciones para la sociedad. Los contextos y problemas del mundo real, como diseñar sistemas de energía sustentables, la ingeniería biomédica, mantener la biodiversidad en áreas donde existen conflictos entre las necesidades locales y globales, demandan los conocimientos, conceptos y habilidades de varias disciplinas. Todo ciudadano necesita una comprensión general de los temas y sus implicaciones éticas para poder movilizar la voluntad política y solucionar los problemas que presentan. Tales consideraciones generan preguntas sobre cómo asegurar un aprendizaje relevante entre todos los estudiantes, independientemente de que después trabajen en estos esfuerzos o no. Por tanto, se desprende que parte importante de la formación para el trabajo y la vida consiste en conocer las grandes ideas, comprender cómo se desarrollaron, así como tener la capacidad para identificar las conexiones entre las distintas ideas de la ciencia. La educación que ayuda a los estudiantes a conectar ideas a través y dentro de los dominios de las disciplinas fomenta la creatividad y la innovación. Prepara a los estudiantes para participar en, y no quedar a la merced de, los cambios rápidos en el desempeño laboral y en las comunicaciones utilizando tecnologías desarrolladas a través de la ingeniería y las aplicaciones de la ciencia.
La neurociencia y las investigaciones de la cognición
Los avances en las investigaciones acerca de la actividad del cerebro rápidamente están identificando factores que facilitan un aprendizaje efectivo. Un hallazgo relevante es que las ideas que están conectadas pueden usarse más fácilmente en una situación nueva que las ideas inconexas. Esto sustenta el trabajar hacia unas pocas grandes ideas que permitan la comprensión del mundo y de nuestras experiencias en él, más que abarcar una serie de conocimientos conceptuales desconectados. Elaborar conexiones y reconocer patrones permite a los estudiantes identificar aspectos significativos cuando se hallan frente a situaciones nuevas que quieren entender. Las imágenes del cerebro revelan cómo el captar ideas nuevas viene acompañado de una reacción emocional que demuestra que desarrollar la comprensión produce placer. La pedagogía en la que se aprende en grupos y se observa a aquellos más expertos que nosotros, también se apoya en la identificación de las neuronas espejo. Si bien en ocasiones se hacen afirmaciones extravagantes y carentes de validez acerca de la contribución de la neurociencia a la educación, es muy probable que seguirán produciéndose aportaciones con mejores bases científicas, las cuales podrán aplicarse directamente en el aula, no solamente en la educación en ciencias sino también en otras disciplinas.
Desafíos
"Junto con reconocer la sólida justificación para enfocar la enseñanza sobre las grandes ideas, es importante considerar que algunos avances en los años recientes han creado desafíos, incluso obstáculos, para que se produzcan los cambios necesarios que darán a los estudiantes la oportunidad de desarrollar su comprensión. Dos de estos desafíos clave tienen que ver con la evaluación de los alumnos y la formación de los docentes."
La evaluación del estudiante
En muchos países ha habido un incremento constante en la aplicación de exámenes y en el uso de sus resultados con miras a establecer objetivos para los maestros y para las escuelas, con la falsa creencia que esto mejorará el aprendizaje. Las pruebas y los exámenes convencionales presentan una serie de preguntas o problemas inconexos que frecuentemente promueven la enseñanza de conocimientos que no guardan relación entre sí. Tendrá que producirse un cambio fundamental en la manera en que se genera, recolecta y usa la información acerca de lo que pueden hacer los estudiantes, si se ha de apoyar y evaluar eficazmente el avance hacia las grandes ideas. De otra manera, el impacto de la evaluación de lo que se enseña y cómo se enseña constreñirá, incluso sofocará, los intentos por ayudar a los estudiantes a desarrollar habilidades clave y comprensión.
La formación del maestro
Al planificar sus lecciones será importante que los maestros tengan en mente cómo encajan las metas individuales de sus lecciones en el marco más amplio de ideas más poderosas que puedan ayudar a los estudiantes a entender una amplia gama de fenómenos y sucesos relacionados. Al tener en mente este rumbo general los maestros contarán con un marco para dirigir sus observaciones y lo que esperen de las acciones, las preguntas y las pláticas de sus estudiantes. Además, podrán tomar decisiones informadas acerca de la retroalimentación que le den a sus alumnos y cómo adaptarán su enseñanza por medio de la evaluación formativa para apoyar el aprendizaje de los estudiantes. Esto, es particularmente desafiante en el caso de los maestros de escuela primaria y de algunos maestros de secundaria que imparten todas las asignaturas científicas cuando solamente han estudiado una o dos de ellas a fondo. La educación en ciencias de muchos maestros ha carecido de actividades científicas y de la oportunidad de desarrollar las grandes ideas. La formación de los docentes ha de brindar esta experiencia a fin de equiparlos para ayudar a los estudiantes a avanzar hacia la meta de comprender estas ideas.
Beneficios para los individuos y para la sociedad
Superar estos desafíos producirá importantes beneficios para los estudiantes en lo individual, así como para la sociedad. Los beneficios para los estudiantes serán los de cualquier programa de estudio bien diseñado. En el área de las ciencias éstos incluyen la satisfacción de poder encontrarle sentido al mundo y apreciar la naturaleza de la actividad científica y su impacto en nuestras vidas. El beneficio adicional de desarrollar ideas poderosas con amplia aplicación en diversas experiencias provendrá de poder captar las características esenciales, aunque se desconozcan todos los detalles, de los sucesos o fenómenos. Comprender los aspectos del mundo que nos rodea nos ayuda en lo personal a Beneficios para los individuos y para la sociedad Superar estos desafíos producirá importantes beneficios para los estudiantes en lo individual, así como para la sociedad. Los beneficios para los estudiantes serán los de cualquier programa de estudio bien diseñado. En el área de las ciencias éstos incluyen la satisfacción de poder encontrarle sentido al mundo y apreciar la naturaleza de la actividad científica y su impacto en nuestras vidas. El beneficio adicional de desarrollar ideas poderosas con amplia aplicación en diversas experiencias provendrá de poder captar las características esenciales, aunque se desconozcan todos los detalles, de los sucesos o fenómenos. Comprender los aspectos del mundo que nos rodea nos ayuda en lo personal a tomar decisiones que afectan nuestra salud y la forma de disfrutar del entorno, así como la profesión que elegimos. La práctica de hacer preguntas, buscar evidencias y respuestas, compartir puntos de vista con otros, también contribuye a fortalecer la confianza y el respeto por nosotros mismos y por los otros. Es más, la satisfacción de poder distinguir patrones en distintas situaciones y las conexiones entre ellos motiva a aprender durante y después de la educación formal. La sociedad se beneficia porque los jóvenes desarrollan comprensión de las ideas clave que les permitirán tomar decisiones informadas tanto como estudiantes como más adelante en sus vidas, sobre su nutrición, ejercicio, utilización de la energía y el cuidado del ambiente, entre otros. Además de su impacto en la vida cotidiana, estas ideas tienen implicaciones más amplias en la vida de los estudiantes y las de otros por el impacto a más largo plazo de la actividad humana en el ambiente. Es necesario comprender cómo se usa la ciencia en muchos aspectos de la vida para apreciar su importancia y reconocer la atención que se le debe dar a asegurar que el conocimiento científico se utilice correctamente. Los estudiantes necesitan saber, tanto en la actualidad como históricamente, que la aplicación del conocimiento científico en la ingeniería y tecnología puede ejercer un impacto tanto positivo como negativo en la sociedad. La educación en ciencias tiene un papel único en promover la comprensión y la voluntad para enfrentar los problemas que llevan a la desigualdad en la riqueza, el empleo, la salud y la educación en todo el mundo.
Créditos
"Por este esfuerzo conjunto se agradece profundamente al grupo de expertos integrado por: Derek Bell, Rosa Devés, Hubert Dyasi, Guillermo Fernández de la Garza, Louise Hayward, Pierre Léna, Robin Millar, Michael Reiss, Patricia Rowell, Wei Yu; y a Juliet Miller (relatora)."
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Próximo post
Sigamos revisando los Principios de "Trabajando con las Grandes Ideas de la Educación en Ciencias" (Harlen, 2015).
Gracias por sus comentarios y sugerencias que generan discusión acerca la justificación del problema y el enfoque propuesto.