la experimentación como estrategia para el...
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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
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Tabla de Contenido
Introducción ................................................................................................................................................ 7
1. Problematización ................................................................................................................................ 8
1.1 Planteamiento del problema .............................................................................................................. 8
1.2 Estado del arte ................................................................................................................................. 13
1.2.1 La indagación y la experimentación en el aula ......................................................................... 13
1.2.2 Enseñanza de las Ciencias Naturales (la estrategia didáctica) .................................................. 18
1.2.3 Educación inclusiva ................................................................................................................. 23
2. Referente Teórico ................................................................................................................................. 28
2.1 La indagación y las habilidades científicas que se desarrollan mediante la experimentación. ......... 29
2.2 La enseñanza de las Ciencias. ......................................................................................................... 31
2.2.1 Las Intervenciones Didácticas ................................................................................................ 33
2.2.2 Estructura de una unidad didáctica ........................................................................................... 34
2.2.3 Habilidades en ciencias que se desarrollan con una intervención didáctica ............................ 35
2.3 La educación inclusiva .................................................................................................................... 36
2.3.1 Conceptualización y enfoques de la educación inclusiva ......................................................... 36
2.3.2 La inclusión una alternativa para atender los problemas emocionales y de comportamiento en el
aula ................................................................................................................................................... 36
2.3.3 La inclusión como estrategia para atender las necesidades educativas especiales y la
discapacidad ...................................................................................................................................... 37
2.3.4 La inclusión alternativa para la población en condición de vulneración social ........................ 37
2.3.5 Principios y características de la educación inclusiva .............................................................. 38
3.1. Tipo de estudio ............................................................................................................................. 41
3.2.1 Momento 1 aplicación inicial (pretest) ..................................................................................... 42
3.2.2 Momento 2 intervención didáctica (secuencia que promueve la experimentación) .................. 43
3.2.3 Momento 3 aplicación del cuestionario postest ........................................................................ 46
3.3 Unidad de trabajo .......................................................................................................................... 46
3.4. Unidad de análisis .......................................................................................................................... 47
3.5 Plan de análisis................................................................................................................................ 47
3.5.1 Experimentación- habilidades científicas relacionadas con la indagación ................................ 47
4.1 Momento 1 (Pretest)........................................................................................................................ 48
3
4.2. Momento 2 (intervención didáctica) .............................................................................................. 53
4.3 Momento 3 (postest) ....................................................................................................................... 58
5. Conclusiones y recomendaciones ......................................................................................................... 69
5.1 Conclusiones generales ................................................................................................................... 69
5.2 Recomendaciones ........................................................................................................................... 71
Referencias bibliográficas ......................................................................................................................... 72
Anexos ...................................................................................................................................................... 78
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Lista de Tablas
Tabla 1. Habilidades científicas relacionadas con la competencia de indagación………………………43
5
Lista de figuras
Figura 1. Diseño Metodológico. Elaboración propia………………………………………… 42
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Lista de Gráficas
Gráfica 1. Resultado de las habilidades científicas relacionadas con la competencia de indagación en la
unidad de trabajo (94 estudiantes) en el momento 1 (pretest)…………………………………………… 48
Gráfica 2. Comparativo entre las tres instituciones educativas según las habilidades científicas
relacionadas con la competencia de indagación en el momento 1 (pretest)……………………. 50
Gráfica 3. Porcentaje de estudiantes que muestran las habilidades científicas relacionadas con la
indagación, en la Institución Educativa Bosques de Pinares en el momento 1
(pretest)……………………………………………………………………………………….... 50
Gráfica 4. Porcentaje de estudiantes que demuestran las habilidades científicas relacionadas con la
indagación, en la Institución Educativa Nacional Jesús María Ocampo en el momento 1
pretest)……………………………………………………………………………………..……………. 51
Gráfica 5. Porcentaje de estudiantes que demuestran las habilidades científicas relacionadas con la
indagación, Institución Educativa Teresita Montes en el momento 1 (pretest)………………………...... 52
Gráfica 6. Desempeño por habilidad científica relacionada con la competencia de indagación,
en la unidad de trabajo (94 estudiantes) en el momento 3 (postest)……………………………………... 59
Gráfica 7. Comparativo entre las tres instituciones educativas según las habilidades científicas
relacionadas con la competencia de indagación en el momento 3 (postest)……………………………... 60
Gráfica 8. Porcentaje de estudiantes que muestran las habilidades científicas relacionadas con la
indagación, en la institución educativa Bosques de Pinares, en el momento 3 (postest)………………... 61
Gráfica 9. Porcentaje de estudiantes que muestran las habilidades científicas relacionadas con la
indagación, en la institución educativa Nacional Jesús María Ocampo, en el momento 3 (postest)……. 62
Gráfica 10. Porcentaje de estudiantes que muestran las habilidades científicas relacionadas con la
indagación, en la institución educativa Teresita Montes, en el momento 3 (postest)……………………. 63
Gráfica 11. Comparativo del desempeño que presentó la unidad de trabajo (94 estudiantes), en las
habilidades científicas relacionadas con la competencia de indagación en los momentos 1 y 3 (pretest y
postest) ……………………………………………………………………………………………………. 6
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Introducción
Desde el reconocimiento del contexto de la enseñanza y aprendizaje de las ciencias naturales en la
educación básica primaria y el desempeño de los estudiantes en las pruebas estandarizadas del
área de ciencias naturales, este proyecto responde a la necesidad de fortalecer en ellos, las
habilidades científicas para desarrollar descripciones, explicaciones, predicciones y modelos a
utilizar, identificar preguntas que pueden ser respondidas a través de la investigación científica,
usar herramientas apropiadas y técnicas para reunir, analizar e interpretar datos y comunicar
procedimientos científicos y explicaciones.
En este sentido, se considera como alternativa la implementación de estrategias de
experimentación en el aula, donde el estudiante recree las ideas que tiene sobre un fenómeno
particular, formule preguntas, elabore y compruebe hipótesis, recoja y represente la información
obtenida y por último comunique los resultados.
Ahora bien, posibilitar espacios para desarrollar habilidades científicas y explicar
fenómenos de la vida cotidiana, implica el desarrollo de prácticas pedagógicas inclusivas y
abarcadoras, en igualdad de condiciones para todos los estudiantes, lo cual impacta la formación
del ser y el ejercicio de la ciudadanía.
Por lo tanto, aportar a los procesos de enseñanza aprendizaje de las Ciencias Naturales, a
través de la experimentación como estrategia en el aula y el desarrollo de habilidades científicas
relacionadas con la competencia de la indagación, permitirá el mejoramiento del desempeño de
los estudiantes, el aprendizaje de conceptos, habilidades y competencias propias del área.
8
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).
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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
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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).
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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
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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
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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
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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.
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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
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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.
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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
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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)
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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
20
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
21
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
22
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
23
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
24
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 acerca
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
25
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.
26
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
27
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
28
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
29
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; Garritz, 2010).
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,
30
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
31
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); Cardona y Tamayo (2009), 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 et al., 2011).
32
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 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).
33
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
34
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.
35
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.
2.2.3 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.
36
2.3 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.
2.3.1 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.
2.3.2 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
37
distanciarse de las estrategias de enseñanza, de aprendizaje y de los enfoques pedagógicos (Giné,
2013, p.16).
2.3.3 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.
2.3.4 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.
2.3.4. 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
38
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.
2.3.5 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.
2.3.5.1 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 específica.
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.
2.3.5.2 Principio de pertinencia.
39
Desde la conceptualización de la educación inclusiva abordada anteriormente, la pertinencia
implica educar teniendo en cuenta las características 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)
2.3.5.3 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.
2.3.5.4 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 respeto 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.
40
41
3. Metodología
En este capítulo se define el tipo de estudio desde el cual se realizó la investigación, así mismo se
describen elementos como el diseño general del proyecto, la descripción de instrumentos para la
recolección de la información, el diseño y ejecución del plan de acción. Finalmente se hace
referencia a la manera como se dio validez a la investigación.
3.1. Tipo de estudio
El paradigma o enfoque desde el cual se planteó el desarrollo de la presente investigación es el
denominado tipo cualitativo-comprensivo, ya que tuvo como propósito analizar los cambios que
presentan los estudiantes en las habilidades científicas, relacionadas con la competencia de
indagación por medio de la experimentación.
La investigación cualitativa utiliza descripciones minuciosas y completas del fenómeno a
analizar (Hernández et al., 2014). En consecuencia, se describieron los datos obtenidos a partir de
la observación directa durante los 3 momentos de la investigación, para luego realizar un análisis
de toda la información, partiendo de la interpretación. Así mismo, la información obtenida se
sistematizó y expresó con ayuda de indicios cuantificables (Deslauriers, 2004).
3.2. Diseño metodológico
El diseño de la presente investigación se trabajó en tres momentos. Para iniciar, se tuvo un
momento 1, en el cual se aplicó un cuestionario pretest, conformado por cinco preguntas tipo
pruebas saber (MEN, 2012, 2014) donde se evaluaron cuatro habilidades relacionadas con la
competencia de indagación (Ver Tabla 1). Luego, en un momento 2 se diseñó y aplicó una
secuencia didáctica, con el propósito de promover en los estudiantes las habilidades científicas
relacionadas con la indagación. Finalmente, se aplicó un cuestionario postest con cinco preguntas
basadas en las cuatro habilidades del primer cuestionario. Es de aclarar que, las preguntas no
tuvieron en cuenta una temática en particular sino, el uso de la habilidad científica. A continuación,
se muestra el diseño metodológico (Ver Figura 1).
42
Figura 1. Diseño Metodológico. Elaboración propia.
3.2.1 Momento 1 aplicación inicial (pretest)
Se diseñó un instrumento pretest (Ver Anexo A) de cinco preguntas estructuradas con base en la
evaluación de cuatro habilidades científicas relacionadas con la competencia de indagación en el
área de ciencias naturales para grado 5° (Ver anexo D). Las preguntas tres y cinco evaluaron la
misma habilidad (Usa herramientas apropiadas y técnicas para reunir, analizar e interpretar datos.
Byebee, 2004, tomado de Garritz, 2010). Este instrumento fue valorado por los asesores de la
investigación, para luego ser aplicado a los estudiantes de tres grupos de grado 5° focalizados en
43
las Instituciones Educativas Teresita Montes, Nacional Jesús María Ocampo y Bosques de Pinares
de la ciudad de Armenia. A partir, de la información obtenida se identificaron los desempeños de
los estudiantes de las tres instituciones respecto a las habilidades científicas basadas en la Tabla 1
propuesta por Byebee (2004), tomado de Garritz (2010).
Como lo expresan Cañal et al. (2016), los resultados permitieron el diseño de las
actividades de la secuencia didáctica para promover algunas de las habilidades científicas de la
competencia de indagación.
Habilidad 1 Habilidad 2 Habilidad 3 Habilidad 4
Desarrolla
descripciones,
explicaciones,
predicciones y
modelos a utilizar.
Identifica preguntas
que pueden ser
respondidas a
través de la
investigación
científica.
Usa herramientas
apropiadas y
técnicas para
reunir, analizar e
interpretar datos.
Comunica
procedimientos
científicos y
explicaciones.
Tabla 1. Habilidades científicas relacionadas con la competencia de indagación1
3.2.2 Momento 2 intervención didáctica (secuencia que promueve la experimentación)
Como se mencionó anteriormente, el diseño de la secuencia didáctica (Ver Anexo B) se realizó
teniendo en cuenta el desempeño de los estudiantes respecto a las habilidades científicas que están
relacionadas con la competencia de indagación. Por tal motivo se diseñó un conjunto articulado de
actividades en torno a la experimentación, que tuvieron como finalidad implementar una estrategia
de enseñanza-aprendizaje menos fragmentada, donde se buscó promover las habilidades científicas
relacionadas con la competencia de indagación y no un aprendizaje por contenidos (Tobón,
Pimienta y García, 2010, p. 20).
1 Las habilidades científicas están basadas en Byebee (2004), tomado de Garritz (2010). Indagación: las habilidades para
desarrollarla y promover el aprendizaje, p. 108
44
La secuencia se basó en los ciclos de aprendizaje de Sanmartí (2000), la cual considera
diferentes propuestas de selección y secuenciación de actividades que se encuentran comprendidas
en 4 fases como lo son: 1) actividades de iniciación o exploración, 2) actividades de síntesis, con
las cuales se estructuró el conocimiento en torno a cada una de las habilidades, 3) Actividades de
práctica y transferencia, que tienen como objetivo ofrecer oportunidades a los estudiantes para que
desarrollen sus habilidades científicas y se valgan de la competencia de indagación para resolver
situaciones de tipo científico. 4) actividades de valoración para realizar las conclusiones del trabajo
realizado y generar nuevas expectativas en torno a dichas habilidades.
La secuencia didáctica se basó en 3 sesiones de 120 minutos, en las cuales se llevaron a
cabo actividades relacionadas con la promoción de habilidades científicas a través de la
experimentación, así:
1. Formulación de hipótesis.
2. Comprobación de hipótesis: experimentación.
3. Comunicación de los resultados.
En cada una de las sesiones se plantearon situaciones que permitieran la asociación con la actividad
científica. Así, se presentaron situaciones problemáticas con un nivel de dificultad adecuado,
donde se favoreció la reflexión de los estudiantes sobre la relevancia de las situaciones propuestas.
De igual manera, se buscó potenciar los análisis cualitativos, que les permitieran comprender las
situaciones planteadas y así se procuró promover las habilidades científicas relacionadas con la
indagación (Gil et al., 2005).
A continuación, se describen las fases que se realizaron durante la secuencia didáctica y
que se encuentran relacionadas con el proceso descrito (Ver Anexo B).
1) Actividades de iniciación o exploración:
Para esta fase, además del instrumento de aplicación (pretest) que se realizó antes de iniciar las
sesiones de la secuencia, se hicieron actividades de exploración de saberes previos para identificar
la forma como los estudiantes formulan hipótesis (sesión 1), los pasos que proponen para verificar
dicha hipótesis (sesión 2) y, la forma como se pueden comunicar los resultados del proceso
45
realizado (sesión 3). Además, se utilizaron como herramientas, diferentes organizadores gráficos
para organizar y presentar la información (Byebee, 2004. Tomado de Garritz, 2010; Cañal et al.,
2016; Hodson, 2014).
2) Actividades de estructuración-síntesis
En esta fase se realizó la fundamentación de cada una de las habilidades. Para iniciar, se brindó
información sobre la formulación de la hipótesis (sesión 1). Luego, en la sesión 2 se proporcionó
información relacionada con la experimentación (materiales conductores y aislantes) y el
funcionamiento de un circuito eléctrico (https://www.youtube.com/watch?v=kHKHMqIFoFw).
En la sesión 3, se facilitó información sobre la elaboración de graficadores textuales para
comunicar los pasos que se llevaron a cabo con la experimentación. Igualmente, se presentó una
explicación y modelación de los conceptos a través de ejemplos contextualizados.
Todo lo anterior se fundamentó en lo propuesto por Hodson (2014) y Cañal et al. (2016)
con el propósito de hacer referencia a una consecución de la alfabetización científica donde la
enseñanza de la ciencia se basa en aprender ciencia, (conocimiento teórico y conceptual); aprender
sobre ciencia (comprensión de la interacción entre la ciencia, la tecnología y la sociedad). Aprender
a hacer ciencia (desarrollo de destrezas y actitudes apropiadas para la indagación científica y la
resolución de problemas). Y, aprender a afrontar problemáticas socio-científicas (pensamiento
crítico para participar, analizar y tomar decisiones responsables ante las mismas).
3) Actividades de práctica y transferencia- aplicación
En esta fase se promovieron las habilidades científicas relacionadas con las competencias de
indagación. Así, en la sesión 1 a través de la elaboración de un organizador gráfico se formuló la
hipótesis, como resultado del trabajo cooperativo, en el cual los estudiantes forman pequeños
equipos de trabajo, para ayudarse y animarse a la hora de aprender. De esta manera se espera de
cada estudiante que aprenda lo que se le enseña y que pueda contribuir a que sus compañeros
también aprendan (Pujolás, 2012).
46
Por su parte, la sesión 2 consistió el momento de experimentación, donde los estudiantes
establecieron relaciones causa – efecto desde las variables integradas (tipos de materiales). De
igual forma, recogieron y organizaron la información a través de gráficos y tablas.
Finalmente, los estudiantes analizaron la información, reformularon hipótesis, para
presentar resultados y conclusiones. De esta manera, se buscó promover la competencia de
indagación concretamente en la básica primaria, como lo proponen Cañal et al. (2016, p.51-52).
4) Actividades de valoración y cierre
En esta etapa los estudiantes elaboraron conclusiones del trabajo experimental realizado,
continuando con la realimentación de conceptos y de aprendizajes. Asimismo, se buscó promover
una reflexión continua, con el fin de desarrollar en los estudiantes la competencia científica de la
ciudadanía. Ya que, para que el aprendizaje de la ciencia sea efectivo es esencial que los mismos
estudiantes identifiquen que sus concepciones sobre ciencia no son erróneas, sino que son ideas
incompletas o distintas a las aceptadas por la ciencia (Cañal, et al. 2016).
3.2.3 Momento 3 aplicación del cuestionario postest
Al término de la intervención didáctica se aplicó el cuestionario postest (Ver Anexo C). Este
cuestionario, evaluó con preguntas diferentes a las del pretest, las mismas cuatro habilidades
científicas de las competencias de indagación (Ver Tabla 1. Byebee, 2004, tomado de Garritz,
2010). Para este caso, las preguntas uno (1) y cinco (5) evaluaron la habilidad uno (desarrolla
descripciones, explicaciones, predicciones y modelos a utilizar). Este momento, tuvo como fin
identificar si se presentaron cambios en el porcentaje de estudiantes que presentaron las
habilidades científicas y reflexionar sobre la pertinencia de la estrategia basada en la
experimentación, planteada en la secuencia didáctica.
3.3 Unidad de trabajo
Se trabajó con 94 estudiantes de grado 5° de básica primaria de las Instituciones Educativas
Nacional Jesús María Ocampo, Bosques de Pinares y Teresita Montes de la ciudad de Armenia,
Quindío. Las instituciones educativas son de carácter oficial, se encuentran ubicadas en la zona
47
urbana y cuentan cada una con varias sedes (entre 2 y 3 sedes). Los estudiantes se encuentran en
estratos 1, 2 y 3. De cada institución se seleccionó al azar un grupo de grado 5°. La selección no
fue intencionada, puesto que los grupos se encontraban conformados antes de iniciar la
investigación.
3.4. Unidad de análisis
La unidad de análisis que se tuvo en cuenta para este trabajo se basó en la relación entre la
experimentación y el desarrollo de las habilidades científicas de la competencia de indagación
(Cañal, et al.2016). Para lograr identificar dicha relación, se trabajó con las dos categorías, las
cuales fueron abordadas de manera explícita desde el inicio de la investigación. Ahora bien,
teniendo en cuenta las respuestas de los estudiantes las dos categorías fueron analizadas de manera
conjunta, bajo parámetros establecidos para cada una.
3.5 Plan de análisis
Para comenzar, las respuestas que los estudiantes dieron al cuestionario pretest y postest se
procesaron en una rejilla de datos que permitió hacer un análisis tanto descriptivo como
interpretativo (Ver Anexo B). El análisis interpretativo del fenómeno de estudio partió de la
relación entre los ejercicios de experimentación planteados en la secuencia didáctica y el desarrollo
de habilidades científicas relacionadas con la indagación.
3.5.1 Experimentación- habilidades científicas relacionadas con la indagación
Para el análisis de las habilidades científicas relacionadas con la competencia de indagación se
tuvieron en cuenta las respuestas que dieron los estudiantes en los cuestionarios, tanto en el
momento inicial (antes de la secuencia didáctica- pretest) como en el momento final (después de
la secuencia didáctica postest). En el caso de la secuencia didáctica, se recogieron datos de
naturaleza descriptiva según lo que se observó tanto a nivel individual como grupal en cada una
de las sesiones de trabajo (Deslauriers, 2004).
48
4. Análisis y discusión
Los resultados encontrados se muestran conforme al proceso desarrollado en la recolección y
análisis de la información, de tal forma que en cada una de estas etapas se exponen los hallazgos
más importantes para el proceso de investigación, con relación a la pregunta problema y los
objetivos propuestos. Así mismo, se relacionan los resultados obtenidos con las investigaciones y
referentes abordados en el marco teórico y se consolida la información para presentar las
respectivas conclusiones.
4.1 Momento 1 (Pretest).
Como se ya se mencionó, este espacio de análisis corresponde al momento uno (1), donde se
identificaron los resultados de los 94 estudiantes que fueron objeto de la investigación respecto a
las habilidades científicas relacionadas con la competencia de indagación (ver Tabla 1 del capítulo
3).
En la siguiente gráfica (Ver Gráfica 1) se observa el desempeño por habilidad científica en
el total de estudiantes (entiéndase por desempeño que el estudiante haya seleccionado la respuesta
correcta, lo cual indica, presentar la habilidad científica).
Gráfica 1. Resultado de las habilidades científicas relacionadas con la competencia de indagación,
en la unidad de trabajo (94 estudiantes) en el momento 1 (pretest).
49
Los resultados obtenidos muestran que el 40.43% de los estudiantes tienen la habilidad para
desarrollar, describir y predecir modelos a utilizar. Mientras que, en las otras 3 habilidades el
desempeño es satisfactorio para más del 70% de los estudiantes. Así, por ejemplo, los estudiantes
muestran en alto porcentaje habilidades para identificar preguntas que pueden ser respondidas a
través de la investigación científica, para usar herramientas apropiadas y técnicas para reunir,
analizar e interpretar datos, al igual que, para comunicar procedimientos científicos y
explicaciones (Byebee, 2004, tomado de Garritz, 2010).
Para comenzar, al analizar el resultado del desempeño de los estudiantes por institución
educativa en las habilidades científicas (ver Gráfica 2), es notorio que las tres instituciones tienen
un desempeño muy similar en cuanto a las habilidades 2, 3 y 4. Sin embargo, cabe resaltar que la
habilidad 1 (habilidad para desarrollar, describir y predecir modelos a utilizar) y la habilidad 2
(identifica preguntas que pueden ser respondidas a través de la investigación científica), la
institución educativa Teresita Montes muestra un mejor desempeño; mientras que la institución
educativa Bosques de Pinares tuvo el más bajo desempeño en estas habilidades.
Ahora bien, en la habilidad 3 (usa herramientas apropiadas y técnicas para reunir, analizar
e interpretar datos), la institución educativa Teresita Montes muestra un desempeño inferior a las
otras dos instituciones. De igual manera, se puede observar como para la institución educativa
Nacional, la habilidad 4 (comunica procedimientos científicos y explicaciones), tiene un mejor
desempeño respecto a las otras dos instituciones.
50
Gráfica 2. Comparativo entre las tres instituciones educativas según las habilidades científicas relacionadas con la
competencia de indagación en el momento 1 (pretest).
A continuación, se encuentran los resultados obtenidos en la institución educativa Bosques de
Pinares en cada habilidad científica (Ver gráfico 3).
Gráfica 3. Porcentaje de estudiantes que demuestran las habilidades científicas relacionadas con la
indagación, en la Institución Educativa Bosques de Pinares en el momento 1 (pretest).
51
Por lo que se refiere a los resultados de manera particular (por institución educativa),
encontramos que en el pretest el 13.33 % de los estudiantes de la institución educativa Bosques de
Pinares predicen, explican y describen modelos a utilizar. En contraste, un alto porcentaje (80%)
de estudiantes muestran la habilidad para usar técnicas y herramientas que permiten el análisis e
interpretación de datos (Byebee, 2004, tomado de Garritz, 2010).
Por otra parte, se tiene el caso de la Institución Educativa Nacional Jesús María Ocampo.
A continuación, en la gráfica 4 se observa el porcentaje de estudiantes que presentan cada una de
las cuatro habilidades evaluadas.
Gráfica 4. Porcentaje de estudiantes que demuestran las habilidades científicas relacionadas con la
indagación, en la Institución Educativa Nacional Jesús María Ocampo en el momento 1 (pretest)
Así, por ejemplo, se observa que un alto porcentaje (supera el 70%) de los estudiantes
muestra habilidades para identificar preguntas que pueden ser respondidas a través de la
investigación científica, usar herramientas apropiadas y técnicas para reunir analizar e interpretar
datos y la habilidad de comunicar procedimientos científicos y explicaciones (Byebee, 2004,
tomado de Garritz, 2010). Por el contrario, es evidente que la habilidad 1(desarrollar descripciones,
explicaciones, predicciones y modelos a utilizar) está poco presente en los 29 estudiantes que
fueron evaluados de dicha institución.
52
Acerca de la institución educativa Teresita Montes, se puede apreciar en la Gráfica 5, el
resultado del momento inicial, en cada una de las habilidades.
Gráfica 5. Porcentaje de estudiantes que demuestran las habilidades científicas
relacionadas con la indagación, en la Institución Educativa Teresita Montes en el momento 1
(pretest)
Si bien los resultados muestran que los estudiantes en un alto porcentaje (superior al 50%)
presentan las 4 habilidades, es notorio que la habilidad científica 2 (identificar preguntas que
pueden ser respondidas a través de la investigación científica) fue la que más alto porcentaje tuvo
(85, 71%). Por otra parte, la habilidad 1 tuvo el desempeño más bajo, lo cual indica que los el
grupo de 35 estudiantes presentan dificultades para describir, explicar, predecir y utilizar modelos
(Byebee, 2004, tomado de Garritz, 2010).
En síntesis, los hallazgos encontrados en el momento 1 muestran unos desempeños
superiores en los estudiantes de la institución educativa Teresita Montes en tres (3) de las
habilidades científicas relacionadas con la competencia de la indagación. Así mismo, se evidencia
que un menor porcentaje de estudiantes presenta la habilidad uno (1) lo cual indica que hay
dificultades para describir, explicar y predecir modelos a utilizar. Situación que contrasta, con el
53
alto número de estudiantes que demostraron la habilidad dos (2) para identificar preguntas que
pueden ser respondidas a través de la investigación científica.
4.2. Momento 2 (intervención didáctica)
En este momento, se llevaron a cabo tres (3) sesiones de clase con una duración de 120
minutos, aplicadas en cada uno de los grupos de grado 5° de las instituciones educativas
mencionadas para la investigación. Dichas sesiones, se estructuraron en cuatro momentos, según
lo establecido por Sanmartí (2000). De tal forma que, en el momento de exploración se realizó una
explicitación inicial, se situó al estudiante en la temática de estudio y se exploraron las ideas
previas.
Se continuó con el momento de estructuración, el cual se basó en la síntesis de
conocimientos y la relación entre variables. Luego, se dio paso al momento de transferencia y
práctica, donde se desarrolló la experimentación, aplicación y comprobación de la hipótesis. Por
último, en la valoración y cierre se procedió a realimentar los aprendizajes obtenidos, relacionados
con las habilidades científicas de indagación y se elaboraron las conclusiones respectivas frente al
objetivo de cada sesión (Cañal et al., 2016).
Así mismo, el ciclo de la indagación definido en la categoría de indagación y
experimentación en el aula se distribuyó en las tres sesiones de la secuencia didáctica, de tal forma
que la fase de exploración del problema y planteamiento de la hipótesis se trabajó en la sesión uno
(1) que se llamó “Formulando hipótesis”; las fases de pensar el método y realizar el experimento
se desarrollaron en la sesión número 2 (dos) “Verificando hipótesis”. Finalmente, las fases para
hablar sobre los resultados, la formulación de conclusiones y comunicación de hallazgos se
abordaron en la sesión tres “Comunicando resultados” (Gil et al., 2005).
Para el análisis de los resultados obtenidos en el desarrollo de cada sesión, se presenta a
continuación una narrativa descriptiva y detallada del desempeño de los estudiantes a partir de la
observación realizada, con el fin tener una mejor comprensión de las situaciones que se presentan
en el aula en torno a las habilidades científicas, a las estrategias utilizadas y a la relación entre los
estudiantes (Desalauriers, 2004; Hernández et al., 2014; López y Tamayo, 2012).
54
Se comienza con la institución educativa Bosques de Pinares, en la cual, durante el
desarrollo de la sesión uno (1) se observó en los estudiantes habilidad para formular preguntas
relacionadas con la situación problema. La mayoría de ellos explicó la razón por la cual el circuito
no funcionó con el corcho y al cambiar al clip se encendió inmediatamente el bombillo. Otros
estudiantes mostraron sus conocimientos previos a través de las hipótesis que formularon.
Si bien, la hipótesis científica es la de mayor complejidad, entre uno y dos estudiantes de
los grupos de trabajo cooperativo, tuvieron en cuenta todo el contexto de la situación planteada,
establecieron relaciones entre los elementos utilizados en el circuito y elaboraron conclusiones
coherentes. De esta manera se evidencia lo expuesto por Mesías et al. (2013) en torno al avance
que se puede tener en el desarrollo de competencias científicas si el trabajo es basado en estrategias
de indagación.
En el momento de organización de las ideas, la herramienta de la telaraña como
organizador gráfico les permitió a los estudiantes representar la hipótesis a comprobar en la fase
de experimentación. Sin embargo, este proceso requirió de acompañamiento por parte de la
docente, con el fin de facilitarle a los estudiantes la concertación de ideas, la escucha activa y el
trabajo en equipo. En este punto se observó dificultad para llegar a acuerdos, lo cual puede verse
como consecuencia de la conformación de equipos donde se procuró la heterogeneidad, la equidad
e igualdad de oportunidades para todos, a la vez que se trabajó en el desarrollo de la habilidad
científica (MEN (2007); Blanco (1999); Ainscow, Booth y Dyson (2006).
A diferencia de lo descrito anteriormente, en la Institución educativa Nacional Jesús María
Ocampo al iniciar la sesión 1, los estudiantes demostraron poco conocimiento en la exploración
de saberes sobre la temática de estudio y en el dominio de la habilidad para formular preguntas
relacionadas con la situación problema. Por lo tanto, fue necesario dirigir la atención del grupo
hacia el reconocimiento de la diferencia al usar en un circuito un corcho y un clip para permitir su
correcto funcionamiento, así la fase de explicitación inicial que mencionan Jorba y Sanmartí
(1996), resulta conveniente para situar al estudiante en la temática de estudio, captar su atención,
activar conocimientos previos para la formulación de preguntas e hipótesis desde diferentes
situaciones.
55
Ahora bien, las hipótesis creadas por los grupos conformados en su mayoría fueron
producto de los pocos conocimientos previos con que contaban los estudiantes. En consecuencia,
fue necesaria una indagación guiada de forma permanente, donde se propiciaron situaciones de
aprendizaje en las que se trabajaron aspectos como observar, plantear hipótesis, formular
predicciones, con el objetivo de que los estudiantes vean que un mundo donde la ciencia y sus
aplicaciones en la tecnología tienen un papel clave (De León et al., 2016).
En algunos grupos se vio reflejado el trabajo cooperativo y fue posible desde el contexto
planteado, brindar elementos que aportaran a la construcción de la hipótesis. Teniendo en cuenta
que, asumieron variedad de roles de acuerdos a sus habilidades, se logró el análisis de la
información y la reflexión a partir de sus logros y dificultades, lo cual ayudó en la reformulación
del trabajo realizado (Gallego et al., 2014; Mesías et al., 2013). Esto permitió, que los estudiantes
estructuraran de forma ordenada su información en el organizador gráfico evidenciando la
habilidad en el uso de herramientas para reunir, analizar e interpretar datos que serán empleados
en la experimentación, contrario a lo ocurrido en la institución Educativa Bosques de Pinares
(Byebee, 2004, tomado de Garritz, 2010)
Por lo que se refiere a la sesión dos de la secuencia (comprobando
hipótesis/experimentación) y que se llevó a cabo en las tres instituciones educativas, se observó en
los estudiantes la capacidad de asombro, interés por la experimentación y una actitud proactiva en
la manipulación de los objetos. También, curiosidad por explorar cada uno de los materiales
propuestos para comprobar la hipótesis, al igual que la admiración de la mayoría de los estudiantes
al ver diferentes reacciones en la conducción de la energía eléctrica con los materiales utilizados.
Así, López y Tamayo (2012) en su investigación titulada “Las prácticas de laboratorio en la
enseñanza de las Ciencias Naturales” muestran la importancia que tiene la actividad experimental
para desarrollar la curiosidad de los estudiantes, ayudándolos a resolver problemas, a explicar y
comprender los fenómenos con los cuales interactúan en su cotidianidad y los cuales permiten
establecer la curiosidad como proceso cognitivo para fortalecerse a través de intervenciones
formativas y experimentales.
56
Aunque, el espacio de experimentación y exploración de materiales generó motivación y
curiosidad en los estudiantes, permitiéndoles indagar y observar, al momento de registrar y
organizar la información, se observaron dificultades para dar argumentos.
En conclusión, la sesión dos (experimentación) generó en los estudiantes de las tres
instituciones educativas, un mayor interés hacia la participación, lo cual los llevó a conservar
siempre en el aula de clase una actitud propositiva. Así, la actividad experimental buscó
relacionarse con los modelos didácticos que prestan atención explícita al desarrollo de
procedimientos y actitudes, buscando entonces, generar una actividad investigadora en los
estudiantes, donde el profesor fue quien se encargó del proceso (Cañal, et al. 2016).
La exploración reiterada de materiales y la asignación de tareas entre los estudiantes de
cada grupo fue una constante, lo cual se evidenció en la aclaración del problema, la hipótesis
formulada y el posterior análisis de los resultados. Confirmando así que, la actividad experimental
permite razonar, argumentar, experimentar, utilizar información científica y comunicar para poder
promover un lenguaje científico (Sanmartí, 1996). Sin embargo, durante la sesión didáctica tres
(comunicando resultados), se evidenció la dificultad presente en los estudiantes de Teresita Montes
y Bosques de Pinares para comunicar procedimientos científicos y explicaciones sobre un
fenómeno observado desde la representación gráfica y en especial desde la exposición oral de
argumentos y conclusiones
A través del trabajo cooperativo y el desarrollo de habilidades para la investigación se
posibilitaron las habilidades para indagar, discutir, reflexionar, comunicar y organizar
información. Así pues, el análisis de la información y la reflexión a partir de los logros y
dificultades que los estudiantes tuvieron sirvió para reformular el trabajo realizado, llevando a los
estudiantes a hacerse responsables de su propio aprendizaje (Gallego et al., 2014).
En contraste, los estudiantes de la Institución Educativa Nacional Jesús María Ocampo
mostraron fortalezas para la comunicación de procedimientos científicos y explicaciones a partir
de la creación, estructuración y propuesta del informe a presentar. No obstante, la mayor dificultad,
como ocurrió con las otras dos instituciones, radicó en el momento de socializar el proceso
realizado ante los compañeros. A esto, se sumó la baja fluidez verbal, la poca capacidad de
argumentación y la falta de seguridad de los mensajeros de cada grupo cooperativo.
57
Todo lo anterior permite evaluar que, el papel del docente es indispensable para
fundamentar las bases del pensamiento científico en la educación básica primaria, de modo que,
se busque replantear la forma de enseñanza de las Ciencias Naturales con el fin de posibilitar en
los estudiantes la adquisición y desarrollo de habilidades científicas (Furman y Podestá, 2009).
Igualmente, en el ejercicio de autoevaluación propuesto en cada sesión de la secuencia
didáctica los estudiantes lograron identificar las habilidades a nivel de formulación de preguntas,
diseño y realización de experimentos, representación de datos obtenidos y en la comunicación de
ideas y conclusiones. En este aspecto, el criterio de autoevaluación de los estudiantes mostró
algunos resultados con desempeño bajo, lo cual se convierte en una oportunidad para que el mismo
estudiante identifique sus propios obstáculos y se generen procesos de metacognición, donde el
estudiante se hace un actor fundamental en los procesos de su propio aprendizaje (Ruiz, 2007;
Cardona y Tamayo, 2011; Tamayo et al., 2009; Sanmartí, 2000).
En lo que se refiere a la institución educativa Teresita Montes, en la primera sesión los estudiantes
mostraron tener un conocimiento previo bien fundamentado de la situación problema planteada.
Esto en vez de resultar ser una oportunidad, se constituyó en un obstáculo al momento de formular
las hipótesis en cada grupo de trabajo cooperativo.
Así pues, se evidenció la confusión entre la pregunta orientadora y la hipótesis y cuando se
les preguntó sobre el problema que tuvo Juan al procurar encender el bombillo con el corcho,
hablaron con un lenguaje propio del fenómeno de circuitos y expresaron que dicho material es un
aislante y por lo tanto no podría funcionar. De esta manera, se hizo necesario promover momentos
en los cuales el conocimiento se flexibilizó y por medio del desarrollo de factores multimodales,
se lograron reconocer las actitudes de los estudiantes mediante la propiciación de contextos que
permitieron analizar la situación problema (Ruiz, 2007).
En consecuencia, este espacio permitió intuir que se ha llevado a cabo una consecución de
alfabetización científica, lo que a su vez refleja el aprendizaje que tienen los estudiantes en cuanto
a lo conceptual, a las destrezas y actitudes apropiadas para la indagación científica y para la
resolución de problemas (Hodson, 2014). Por otro lado, si bien sabían cómo resolver el problema
desde lo experimental, el espacio determinado para formular hipótesis que era el objetivo de
trabajo, requirió ser replanteado durante la clase para que lograran a partir del obstáculo buscar los
58
procedimientos y las actitudes en la construcción del conocimiento científico, más que en el
aprendizaje de conceptos (López y Tamayo, 2012).
Finalmente, en relación al trabajo cooperativo, los estudiantes se mostraron comprometidos
y manifestaron una mejor consecución de objetivos al tener las tareas diferenciadas. Sin embargo,
aunque algunos quisieron trabajar de manera aislada e individual al estar organizados en pequeños
equipos de trabajo, les permitió ayudarse y animarse a la hora de aprender. Por tal motivo, en las
tres instituciones a pesar de encontrar algunos inconvenientes, el trabajo cooperativo propició en
los estudiantes la consecución de objetivos con finalidades positivas (Amore y Ritacco, 2011;
Pujolàs, 2012).
4.3 Momento 3 (postest)
En esta etapa se muestra el análisis de las habilidades científicas relacionadas con la
indagación, mediante la aplicación del instrumento postest. Esto, con la intención de analizar las
habilidades científicas de los estudiantes en el momento final de la investigación. El instrumento
postest (Ver anexo C) fue aplicado después de ser implementada la intervención didáctica. En estas
actividades, se buscó promover las habilidades científicas relacionadas con la competencia de
indagación. Para analizar las habilidades científicas se recurrió al igual que en el momento 1 a la
Tabla propuesta por Byebee (2004), tomado de Garritz (2010) (Ver Tabla 1 del capítulo 3).
A continuación (Ver Gráfico 6), se muestran los resultados que se tuvieron respecto a las
habilidades en la unidad de trabajo (94 estudiantes), después de la intervención didáctica.
59
Gráfica 6. Desempeño por habilidad científica relacionada con la competencia de indagación,
en la unidad de trabajo (94 estudiantes) en el momento 3 (postest).
Los resultados obtenidos muestran que en la habilidad dos (2) un 42.55% del total de los
estudiantes tienen la habilidad para identificar preguntas que pueden ser respondidas a través de la
investigación científica. Mientras que, la habilidad cuatro (comunicar procedimientos científicos
y explicaciones.) se caracteriza por presentar un alto porcentaje (74.47).
En cuanto a la habilidad uno (1), se observa que el 65.96% de los estudiantes de las tres
instituciones presentan la habilidad para desarrollar descripciones, explicaciones, predicciones y
modelos a utilizar. Seguida, de la habilidad para usar herramientas apropiadas y técnicas para
reunir, analizar e interpretar datos con un 58.51% (Byebee, 2004, tomado de Garritz, 2010).
Para identificar lo sucedido en las tres instituciones después de aplicar la intervención
didáctica que se fundamentó en la experimentación, se muestra a continuación la Gráfica 7, donde
se observa el comparativo según las habilidades científicas relacionadas con la indagación.
60
Gráfica 7. Comparativo entre las tres instituciones educativas según las habilidades científicas relacionadas con la
competencia de indagación en el momento 3 (postest).
Al hacer una lectura general de los resultados, se evidencia que la institución educativa Bosques
de Pinares tiene un mayor porcentaje de estudiantes que presentan las habilidades científicas,
respecto a las otras dos instituciones, durante el momento 3. Por consiguiente, los estudiantes de
la institución educativa Bosques de Pinares muestran mayor habilidad para desarrollar
descripciones, explicaciones, predicciones y modelos; identificar preguntas que pueden ser
respondidas a través de la investigación científica y usar herramientas apropiadas y técnicas para
reunir, analizar e interpretar datos (Byebee, 2004, citado por Garritz, 2010).
En cuanto a la habilidad 2 (Identifica preguntas que pueden ser respondidas a través de la
investigación científica) se observa que las instituciones educativas Teresita Montes y Nacional
tuvieron resultados muy similares (24, 14% y 25, 71% respectivamente), lo que llama la atención
respecto al momento 1, donde tuvieron porcentajes del (79,31 y 85, 71). Así pues, se podría entrar
a analizar el tipo de pregunta y las opciones de respuesta con los estudiantes, para identificar el
obstáculo que se presentó.
Ahora bien, al analizar los resultados de la habilidad 4 (comunica procedimientos científicos y
explicaciones), la institución educativa Teresita Montes muestra un porcentaje mayor respecto a
las otras dos instituciones. En definitiva, los resultados no mostraron un cambio relevante en el
porcentaje de los estudiantes que mostraron las habilidades en las instituciones educativas Teresita
61
Montes y Nacional, después de la implementación de la estrategia. Situación contraria para la
institución educativa Bosques de Pinares, que mejoró notablemente el porcentaje de estudiantes
que muestran las habilidades científicas, relacionadas con la indagación (Byebee, 2004, tomado
de Garritz, 2010).
Respecto a los resultados de cada institución, se comenzará con la Gráfica 8, donde se
muestran los porcentajes de estudiantes que muestran las habilidades científicas en la institución
educativa Bosques de Pinares.
Gráfica 8. Porcentaje de estudiantes que muestran las habilidades científicas relacionadas con la indagación, en la
institución educativa Bosques de Pinares, en el momento 3 (postest).
Para iniciar, los resultados muestran que la habilidad 1 fue la que más alto desempeño tuvo
respecto a las demás habilidades científicas. Así, desarrollar descripciones, explicaciones,
predicciones y modelos a utilizar fue una habilidad que no sólo se presentó en el postest, sino
también durante las sesiones de la secuencia didáctica, como se evidenció en el momento 2 descrito
con anterioridad.
Ahora bien, aunque en el momento 1 el 66,67% mostró la habilidad para comunicar
procedimientos científicos y explicaciones, durante la tercera sesión de la secuencia didáctica fue
62
una de las habilidades que mostró más dificultad para trabajarse en el aula. Sin embargo, en este
momento del postest muestra un incremento respecto al momento inicial (70%).
Por su parte, en la gráfica que se muestra a continuación (Gráfica 9), se pueden identificar
los resultados de los estudiantes de la institución educativa Nacional Jesús María Ocampo, en el
postest.
Gráfica 9. Porcentaje de estudiantes que muestran las habilidades científicas relacionadas con la indagación, en la
institución educativa Nacional Jesús María Ocampo, en el momento 3 (postest).
En cuanto a la habilidad uno, el resultado es similar en los dos momentos. Así pues,
desarrollar descripciones, explicaciones, predicciones y modelos a utilizar, mostró un bajo
incremento (44, 83% momento 1) y (48, 28% momento 3). Igualmente sucedió con la habilidad
para comunicar procedimientos científicos y explicaciones (68, 57% momento 1 y 68, 97%
momento 3). Por el contrario, las habilidades 2 y 3 muestran un descenso significativo. De tal
manera que, identificar preguntas que pueden ser respondidas a través de la investigación científica
fue una habilidad con el 79, 31% en el momento 1 y en el momento 3 tuvo un 24% de desempeño.
Finalmente, en lo que se refiere a la institución educativa Teresita Montes, la Gráfica 10
evidencia los resultados en el momento 3 (postest).
63
Gráfica 10. Porcentaje de estudiantes que muestran las habilidades científicas relacionadas con la indagación, en la
institución educativa Teresita Montes, en el momento 3 (postest).
De manera similar a lo sucedido con la institución educativa Nacional, los estudiantes de
la institución educativa Teresita Montes respecto a la habilidad de desarrollar descripciones,
explicaciones, predicciones y modelos a utilizar tuvo un incremento del 0. 286%. Por otro lado, la
habilidad para comunicar procedimientos científicos y explicaciones pasó de tener un
68, 57%, a un 82, 86%. En cambio, la habilidad 2 (identificar preguntas que pueden ser respondidas
a través de la investigación científica), tuvo un descenso considerable, pasando de un 85, 71% a
un 25, 71% en los 35 estudiantes del grado 5°C. Como se mencionó en el análisis inmediatamente
anterior, se hace necesaria una revisión de la pregunta para analizar el obstáculo que se presentó.
Para terminar, se continúa con el análisis comparativo del desempeño por habilidad entre
los momentos 1 y 3 (Ver Gráfica 11).
64
Gráfica 11. Comparativo del desempeño que presentó la unidad de trabajo (94 estudiantes), en las habilidades
científicas relacionadas con la competencia de indagación en los momentos 1 y 3 (pretest y postest).
Tomando como referencia la intervención didáctica en torno a la experimentación para promover
habilidades científicas relacionadas con la indagación se hace un análisis de la Gráfica 11.
En primer lugar, se muestra un análisis de la habilidad uno, donde los estudiantes
desarrollan descripciones, explicaciones, predicciones y modelos a utilizar. Hay que hacer notar
que esta habilidad fue la que tuvo el desempeño más bajo en el pretest. Durante la secuencia
didáctica se dedicó una sesión a dicha habilidad y es notable que en el postest la habilidad tuvo un
incremento considerable en los estudiantes de las tres instituciones educativas. De tal manera que,
resulta favorable el aporte de López y Tamayo (2012) en cuanto a las prácticas experimentales que
permiten al estudiante especificar claramente el problema planteado y las hipótesis emitidas.
Asimismo, resultó fundamental para la formulación de hipótesis, el rol dinámico de los
estudiantes en los grupos de trabajo, donde se les permitió mayor libertad para pensar y actuar de
manera propia al momento de plantear hipótesis, posibles causas y consecuencias de la situación
analizada (Mesías et al., 2013).
En segundo lugar, se encuentra la habilidad dos, donde los estudiantes identifican preguntas
que pueden ser respondidas a través de la investigación científica. Si bien, la habilidad mostró un
65
porcentaje mucho menor en el postest que en el pretest, cabe notar que pueden existir varias
condiciones que influyeron en este resultado.
Para iniciar el hecho de que aún sea evidente en las aulas el modelo de transmisión-recepción, vista
como una actividad unidireccional basada en conocimientos cerrados y definitivos (Ruiz et al.,
2005; Ruiz, 2007), muestra el desconocimiento de la experiencia del estudiante. Los contenidos
son abordados de manera rápida, haciendo uso frecuente de textos guías. En consecuencia, el
estudiante es un receptor y se limita a seguir el discurso del docente quien es considerado el dueño
del conocimiento. De tal manera que, resulta poco factible que los estudiantes al enfrentarse a este
tipo de modelo unidireccional desarrollen la habilidad de identificar preguntas que puedan ser
respondidas a través de la investigación científica.
Por otro lado, las transformaciones no sólo pueden ser del maestro y sus prácticas
pedagógicas, sino que deben ser institucionales, donde se fortalezcan los procesos didácticos, los
recursos, la preparación profesional del docente y los métodos de enseñanza que favorezcan el
desarrollo de habilidades científicas (MEN, 2013).
Añadido a esto se encuentra la apropiación de las competencias propias de las Ciencias
Naturales, desde la perspectiva 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.
Cuando se tiene un amplio conocimiento en la estructuración de los planes de área y el
manejo de referentes de calidad propuestos por el Ministerio de Educación Nacional, se pueden
hacer visibles las alternativas por parte del docente, para potenciar la habilidad de formulación de
preguntas en los estudiantes (Mesías et al., 2013).
Finalmente, no se pueden desconocer las investigaciones hechas en torno a los niveles de
desempeño que se dan en torno a la experimentación continua en el aula de Ciencias Naturales.
López y Tamayo 2012 citan a Tamir y García (1992), donde enuncian el instrumento hecho por
Herrón, en el cual se distinguen cuatro niveles que los estudiantes deben realizar durante una
práctica experimental. Dando como resultado, que el nivel más alto que alcanzan los estudiantes
depende de formular una pregunta adecuada y encontrar un método que dé respuesta a la pregunta
a partir de un fenómeno.
66
En conclusión, adquirir un conocimiento científico desde las Ciencias Naturales tiene que
ver no solamente con la comprensión profunda de las características y leyes básicas del mundo
que nos rodea, sino con el desarrollo del pensamiento científico a partir de la formulación de
preguntas, la interpretación de evidencias, la construcción de modelos explicativos, el debate y los
consensos, entre otros (Di Mauro y Furman, 2012).
En tercer lugar, se encuentra la habilidad 3. Esta habilidad, permite que los estudiantes usen
herramientas apropiadas y técnicas para reunir, analizar e interpretar datos. Al igual que el análisis
de la anterior habilidad, ésta también muestra un descenso. En el momento 1 del pretest esta
habilidad estuvo presente en el 76.60% de los 94 estudiantes que constituyeron la unidad de
trabajo. Mientras que, en el postest lo estuvo en el 58,51% de los estudiantes. De modo que, lo
expresado por autores como Cañal et al. (2016), de León et al. (2016), Di Mauro y Furman (2012)
y Porlan (1993) podrían ser algunos de los factores que inciden en este resultado.
Dichos autores, describen la problemática presentada en la enseñanza de las Ciencias
Naturales, con relación a dos factores: la memorización mecánica, repetitiva y rutinaria de datos,
la ausencia de procesos de realimentación evaluativa y la exclusión en las prácticas de enseñanza
de los maestros las posibles causas del bajo desempeño de los estudiantes en el área. En definitiva,
estos elementos sugieren 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.
Por último, se encuentra la habilidad 4, la cual trata de comunicar procedimientos
científicos y explicaciones. Esta habilidad, tanto en el pretest como en el postest mostró un
porcentaje alto (superior al 70%).
Como en las anteriores habilidades, hay fundamentos teóricos que pueden explicar este
desempeño. Uno de los rasgos de la competencia de indagación en la básica primaria, consiste en
habilidades tales como manejar datos, ordenarlos, representar los datos en tablas y gráficas,
planificar experimentos sobre algunos fenómenos naturales, proponer hipótesis explicativas,
extraer conclusiones y comunicar los resultados (Cañal, et al. 2016, p.51-52).
67
Ahora bien, si dichas habilidades se desarrollan a través del trabajo cooperativo, se
posibilita tanto en maestros como en estudiantes habilidades para indagar, discutir, reflexionar,
comunicar y organizar información. Por consiguiente, el rol que asume el docente es de vital
importancia, al constituirse como facilitador, reorientar los procesos que se llevan en el aula, y
promover que los estudiantes asuman variedad de roles de acuerdo a sus habilidades (Gallego, et
al., 2014).
Acorde con lo anterior, (Mesías et al.,2013) resaltan la importancia del trabajo cooperativo
como estrategia de aprendizaje interactiva, donde la observación, recolección y organización de la
información, obtienen desempeños significativos desde el registro de experiencias, la
manipulación de objetos de su contexto y la participación activa de los estudiantes. Igualmente, la
habilidad de comunicar los resultados se desarrolla de manera satisfactoria al promover el trabajo
cooperativo en el aula de Ciencias Naturales.
Para finalizar el presente capítulo se hizo evidente que el hecho de promover las habilidades
científicas en el aula de Ciencias Naturales depende de varios factores que los maestros de la
educación básica primaria deben tener en cuenta a la hora de hacer sus planeaciones.
Como lo señalan Cañal et al., (2016), 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 continúa incluyendo el aprendizaje memorístico de conceptos y sin contexto, razón por
la cual esta curiosidad por la ciencia se ve reducida.
Es básico para el maestro que guía las Ciencias Naturales en la básica primaria llevar a
cabo procesos en el aula que incluyan las prácticas experimentales, las cuales permiten a los
estudiantes aproximarse a una investigación, 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 y significativos, ayudan a comprender las situaciones planteadas y se promoverán
habilidades científicas relacionadas con la indagación (Gil et al., 2005).
Así pues, toda vez que se entienda que la construcción de Ciencia no se puede lograr de
manera individual y se promueva en las planeaciones el trabajo cooperativo, se dará la importancia
68
que tienen dichos procesos para la formación de ciudadanía, donde se trabaja desde la
heterogeneidad, beneficiando a todos y cada uno de los que hacemos parte de la sociedad.
69
5. Conclusiones y recomendaciones
El presente capítulo está constituido por las conclusiones que dan muestra de la culminación del
proceso de investigación llevado a cabo. Primero, se exponen las conclusiones generales, las cuales
parten de los alcances que tuvieron los objetivos y de la respuesta a la pregunta de investigación.
Luego, se exponen algunas recomendaciones.
5.1 Conclusiones generales
Para comenzar con las conclusiones generales, hay que tener en cuenta la pregunta ¿Cómo
la experimentación promueve las habilidades científicas relacionadas con la indagación en los
estudiantes de grado 5° de primaria?, la cual se formuló al inicio de la investigación. Así, para
dar respuesta al interrogante se plantearon unos objetivos, de los cuales se concluye:
● Para identificar los cambios que presentan los estudiantes de 5° de primaria en las
habilidades científicas relacionadas con la indagación, por medio de la experimentación,
fue fundamental el instrumento pretest en el momento 1. Así, se partió de unas preguntas
que tuvieron como objetivo reconocer si se tiene o no la habilidad científica. De esta
manera, se identificó que los estudiantes en las tres instituciones educativas presentan un
porcentaje muy similar respecto al uso de habilidades para dar respuesta a preguntas tipo
prueba saber, las cuales tienen como objetivo evaluar la competencia de indagación. De
igual manera, después de aplicar la secuencia didáctica se evaluaron las habilidades
científicas por medio del postest. Así, se concluye que los estudiantes mostraron cambios
respecto a sus habilidades, en algunas de ellas se notó un aumento, lo cual podría verse
relacionado con las sesiones de la secuencia implementada, mientras que otras mostraron
un bajo desempeño respecto a la primera aplicación. De modo que, al analizar los autores
que sustentan la investigación, podrían resultar ser varios los factores que inciden para
mostrar este resultado.
70
● Para analizar los cambios fue necesario identificar las habilidades que tienen los
estudiantes para resolver situaciones planteadas. Así pues, la habilidad de desarrollar
descripciones, explicaciones, predicciones y modelos a utilizar tuvo un resultado muy bajo
en el pretest. No obstante, después de la intervención didáctica dicha habilidad aumentó de
manera considerable en las 3 instituciones educativas. También resultó la habilidad de
identificar preguntas que pueden ser respondidas a través de la investigación científica una
de las habilidades que llamó la atención dado que, en el pretest mostró un nivel superior al
50% en las 3 instituciones, en el postest tuvo un desempeño inferior al 30% tanto en la
institución educativa Teresita Montes como en el Nacional. Situación contraria a la de la
institución educativa Bosques de Pinares, lo cual podría verse relacionado con el contexto
del aula, los procesos de enseñanza aprendizaje que han tenido hasta el momento los
estudiantes, la actitud de la docente en las sesiones de trabajo, el trabajo cooperativo, entre
otros.
● Se evidenció que a partir de la experimentación se promovieron las habilidades científicas
relacionadas con la indagación. puesto que, no solo se tuvieron en cuenta los resultados del
pretest y postest, sino que también se hizo una observación detallada durante las 3 sesiones
diseñadas, según lo propone la investigación cualitativa para la interpretación del
fenómeno a estudiar. Así pues, La intervención didáctica de manera intencionada, la cual
incorporó elementos tales como: ideas previas, estrategias de aula diseñadas para movilizar
los aprendizajes en torno a la observación interpretación, representación de situaciones, el
interés de los estudiantes por desarrollar las habilidades científicas y el trabajo cooperativo,
permitió que los estudiantes tuvieran un rol determinado en las actividades propuestas, lo
que generó un mayor interés en la clase de Ciencias Naturales. La comunicación fue parte
fundamental en el proceso, ya que se dieron discusiones en torno a los temas tratados, se
formularon hipótesis en equipo, se llegó a consensos para la experimentación y se tomaron
decisiones desde la diferencia de cada individuo para hacer difusión del proceso que
tuvieron durante la secuencia. Todo lo anterior se resume en la importancia que tuvo la
planeación intencionada y diseñada a partir de los referentes de calidad y la respectiva
trasposición didáctica.
71
5.2 Recomendaciones
Se requiere una actualización en la prueba que mida el desempeño de los estudiantes en el área de
Ciencias Naturales.
La investigación en el aula se hace necesaria para hacer seguimiento a los desempeños de los
estudiantes en torno a la competencia de indagación y de las demás competencias.
Se deben incluir las prácticas experimentales en el aula de básica primaria, incluso desde educación
inicial para desarrollar las habilidades científicas, de pensamiento lógico-matemático y
lingüísticas.
72
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Anexos
Anexo A
“La experimentación como estrategia para el desarrollo de
habilidades científicas en los estudiantes de grado 5° de
básica primaria.”
PRESTEST
Nombre: _________________________________ Institución__________________________
En las preguntas se encuentran situaciones a comprender para aplicar conocimientos, tomar
decisiones y elegir la mejor respuesta.
1. Un grupo de estudiantes quería comprobar que la luz es un factor de gran importancia en el
crecimiento de las plantas. ¿Cuál de los siguientes procedimientos les permitiría a los estudiantes
comprobar este fenómeno?
A. Sembrar varias plantas a la luz y comparar su desarrollo.
B. Sembrar varias plantas en la oscuridad y observar su desarrollo.
C. Sembrar plantas en la luz y en la oscuridad, y comparar su desarrollo.
D. Observar el desarrollo de las plantas durante un día y una noche.
2. Unos niños realizaron un experimento con dos plantas iguales. Una de ellas se tapó con una caja
que tenía un hueco y la otra no se cubrió, como se muestra en la siguiente figura:
La pregunta que motivó a los niños a realizar este experimento fue
A. ¿Qué efecto tiene el aire sobre la vida de la planta?
B. ¿Qué efecto tiene la luz sobre la vida de la planta?
C. ¿Qué efecto tiene el agua sobre la vida de la planta?
D. ¿Qué efecto tiene el suelo sobre la vida de la planta?
79
3. Juanita ha notado que cuando la leche tiene azúcar hierve más rápido. Ella dice esto porque
hizo un experimento en el cual hirvió leche con diferentes concentraciones de azúcar. ¿Qué debería
hacer Juanita para que el profesor decida si su conclusión es correcta?
A. Comunicar la temperatura inicial y final de la leche con y sin azúcar.
B. Elaborar una gráfica que muestre las diferentes concentraciones de azúcar en la leche.
C. Comunicar la temperatura a la cual hierve la leche con y sin azúcar.
D. Elaborar un diagrama con todos los pasos y resultados de su experimento.
4. Un estudiante presentó en clase la siguiente cartelera:
La profesora le dijo al estudiante que no estaba bien la cartelera. ¿Qué problema presenta esta
cartelera?
A. La conclusión no tiene relación con el experimento.
B. El experimento escogido no es adecuado para cumplir con el objetivo.
C Una investigación no debe tener objetivos.
D. El objetivo está mal planteado, pues el Sol no es una fuente de calor.
5. El río que atraviesa un municipio mantiene una población de peces que varía de acuerdo con
la temporada del año, como se muestra en la gráfica.
80
De acuerdo con la gráfica, la mejor temporada para pescar es entre
A. enero y febrero.
B. abril y mayo.
C. julio y agosto.
D. septiembre y octubre.
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Anexo B
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Anexo C
“La experimentación como estrategia para el desarrollo de
habilidades científicas en los estudiantes de grado 5° de
básica primaria.”
POSTEST
Nombre: ________________________________ Institución__________________________
En las preguntas se encuentran situaciones a comprender para aplicar conocimientos, tomar
decisiones y elegir la mejor respuesta.
1. A dos estudiantes se les entregan las siguientes imágenes de aves.
De acuerdo a las imágenes, los estudiantes podrían concluir:
A. La forma de las patas y de los picos está relacionada con la dieta de estas aves.
B. La forma de las alas es un indicador de la dieta de las aves.
C. Las aves de pico corto son hembras y las de pico largo son machos.
D. Las patas con dedos en forma de gancho son para aves que se alimentan de granos.
2. ¿Cuál de los siguientes lugares es el más adecuado para observar si las plantas orientan sus
hojas en busca del Sol?
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3. Diego contó el número de peces hembras en seis lagos de tamaño similar, tres contaminados
con desechos tóxicos y tres no contaminados. Los resultados se presentan en la siguiente tabla.
¿Cuál de las siguientes preguntas puede contestarse con los resultados que muestra la tabla?
A. ¿Por qué hay pocos peces machos en los seis lagos?
B. ¿Qué efecto tiene la contaminación sobre el número de peces hembras en los lagos?
C. ¿Cómo los peces hembras sobreviven a la contaminación de los lagos?
D. ¿En cuál de los tres lagos contaminados hay más peces machos?
4. María y Carlos hicieron una investigación en la que compararon la cantidad y el tipo de insectos
que había en dos lugares diferentes. Encontraron que cerca del río había diferentes tipos de
insectos y en mayor cantidad que en un pastizal. ¿Cuál de las siguientes carteleras deberían
presentar María y Carlos para mostrar su investigación?
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5. Un niño mete un juguete en la nevera para ver cómo cambia su volumen cuando baja la
temperatura. El registró los datos en la siguiente tabla, pero olvidó tomar los datos a los 120
minutos.
De acuerdo con la tabla, ¿qué datos le faltaron?
A. 10°C y 4 cm3
B. 15°C y 2 cm3
C. 10°C y 2 cm3
D. 15°C y 4 cm3
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Anexo D