INDAGACIÓN Y ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS

Introducción

El Consejo Nacional de Investigación de Estados Unidos de América (NRC, 1996: 23) presenta la siguiente definición:

Indagación: “Las diversas formas en las que los científicos estudian el mundo natural y proponen explicaciones basa­das en la evidencia derivada de su trabajo. La indagación también se refiere a las actividades de los estudiantes en la que ellos desarrollan conocimiento y comprensión de las ideas científicas”.

La indagación es un concepto que se presentado por prime­ra vez en 1910 por John Dewey

Según Barrow (2006) menciona que no hay definición como tal de indagación y no se ha llegado a un acuerdo de cómo definirla.

A la vez menciona que algunas de las concepciones que se tienen sobre indagación son: 

1. Fomentar el cuestionamiento,

2. Desarrollo de estrategias de enseñanza para motivar el aprendizaje.

3. Fomentar las habilidades experimentales.

John Dewey (1859-1952), habla sobre la inclusión de la indagación en el curriculum de ciencias K-12 (pre-escolar a secundaria).

Dewey hizo unas recomendaciones:

Se debe partir de alguna experiencia actual y real del niño.

Se debe identificar algún problema o dificultad suscitados a partir de esa experiencia.

Se deben inspeccionar los datos disponibles, así como ge­nerar la búsqueda de 

soluciones viables.

Se debe formular la hipótesis de solución.

Se debe comprobar la hipótesis por la acción.

En 1966, Joseph Schwab consideró que los estudiantes de­berían ver a la ciencia como una serie de estructuras concep­tuales que les permitieran revisar, de forma continua, cuándo se descubre nueva información o pruebas.

Asimismo menciona sobre la impor­tancia de fomentar el uso de laboratorios para asistir a los estu­diantes en el estudio de los conceptos científicos.

Schwab (1966) dice que el proceso de indaga­ción está comprendido por lo siguiente: hacer uso de labora­torio, lectura y uso de reportes de investigación, discusión de problemas y datos, interpretación de datos, interpretación y discusión del papel de la tecnología y llegar a conclusiones alcanzadas por científicos.

Enseñanza y aprendizaje basada en la indagación

Novak (1964), “La indagación es una serie de comportamientos involucrados en los seres humanos para en­contrar explicaciones razonables de un fenómeno acerca del cual se quiere saber algo”.

Rutherford (1964) señala que la indagación “se alcanza cuando el contenido y los conceptos son comprendi­dos en el contexto de cómo fueron descubiertos y que permi­tan puedan ocurrir futuras indagaciones.”

La enseñanza y el aprendizaje basados en la indagación deben integrar tres componentes:

1) Habilidades de indagación

2) El conocimiento acerca de la indagación

3) Una aproximación pedagógica para la enseñanza de los contenidos científicos.

Diferentes aproximaciones de enseñanza y el aprendizaje basado en indagación

Gracias a las enseñanzas que nos muestra la ciencia  basada en indagaciones científicas sabemos que se han promovido perspectivas, algunas sobre el énfasis en los pensamientos críticos del estudiante.

Uno (1990:841) define la indagación como: “Un método pedagógico que combina actividades de manos en la masa con discusiones centradas en los estudiantes y el descubrimiento de conceptos.”

Al implicar en la indagación, los estudiantes detallan objetos y fe­nómenos, formulan preguntas, construyen explicaciones, ensayan estas explicaciones sobre el co­nocimiento científico e informan sus ideas a otros. Los estudiantes reconocen su hipótesis utilizando el pen­samiento crítico y lógico considerando  explicaciones alternas. En consecuencia, los estudiantes desarrollan ac­tivamente su comprensión de la ciencia al combinar el co­nocimiento científico con las habilidades de razonamiento y pensamiento.” (NRC, 1996:2)

“Las estrategias de enseñanza que comprometen al estu­diante activamente en el proceso de aprendizaje a través de investigaciones científicas incrementan la comprensión conceptual mejor que las estrategias que se basan en técni­cas pasivas”. (Minner et al., 2010:474)

Tipos enseñanza basada en la indagación

Martin-Hansen (2002) basada en los documentos de la NRC explica los cuatro diferentes tipos de indagación

Indagación abierta: se aspira a que el estudiante diseñe un protocolo de investigación en base a la pregunta de su investigación acompañado de un proceso para alcanzar una respuesta.

Indagación guiada: El docente ayuda a los estudiantes a resolver las preguntas de investigación planteadas anteriormente. El material puede seleccionarse con anticipación y en ocasión a los estudiantes se le  realiza una serie de preguntas que pueden guiar su investigación.

Indagación acoplada: Es una combinación de indagación abierta y guiada donde el docente elige las preguntas a investigar, pero permite que el estudiante tome una decisión hasta llegar a una solución sobre las respuestas. A continuación se presentan los siguientes elementos para tales consultas:

1) invitación a la indagación

2) indagación guiada

3) indagación abierta

4) Resolución de la indagación

5) Evaluación

Indagación estructurada: Esta encuesta se realizada por el maestro y es como una lección paso a paso. La participación de los estudiantes es limitada porque deben seguir instrucciones, por lo que se puede considerar que no hay indagación; asimismo, es indispensable permitir que los estudiantes expresen sus ideas libremente y que realicen las investigaciones cuando sea necesario.

Algunos acuerdos en la educación basada en la indagación

Según Donald French y Connie Russell (2002), aunque existen diferencias en el aprendizaje basado en la indagación, comparten la mayoría de las siguientes características:

1) Hace énfasis en que los estudiantes son científicos.

2) Los estudiantes son responsables de formular hipótesis, diseñar experimentos, hacer predicciones, elegir variables dependientes e independientes, presentar el análisis de resultados, establecer hipótesis, etc.

3) Los estudiantes deben informar sus hallazgos y presentar conclusiones basadas en los datos recopilados.

4) Durante el curso, los estudiantes deben ser capaces de derivar los conceptos subyacentes a los experimentos.

5) Los estudiantes pueden predecir los resultados incluso si no necesitan saberlos por adelantado.

6) Un resultado que no concuerda con la hipótesis no se considera un fracaso, sino una oportunidad para repensar su razonamiento.

Habilidades para el pensamiento y para la indagación científica

Incluye hacer observaciones, hacer preguntas, investigar libros y otras fuentes de información sobre lo que se sabe, planificar investigaciones, revisar lo que se sabe hoy en día con base en evidencia experimental, usar herramientas para la recopilación, análisis e interpretación de datos, respuestas, explicaciones y predicciones y compartir resultados".

Debido a que estos estándares están diseñados para apoyar a los maestros en la enseñanza de las ciencias, las actividades específicas que se desarrollarán están centradas en el estudiante. A continuación, se presenta una tabla propuesta por la NRC y utilizada por Bybee (2004) para definir las habilidades y conocimientos que se deben realizar y aprender a través de la indagación.

 

Algunas propuesta educativas basadas en la indagación

Existen varias herramientas de aprendizaje basadas en la investigación en la educación científica, de las cuales sobresalen 2 son: MORE y POGIL:

POGIL (Process-Oriented Guided Inquiry Learning)

POGIL (POGIL 2012a, Trout et al., 2008) se origina como método para apoyo para la enseñanza y el aprendizaje de la química; sin embargo, hoy en día se encuentra en una varie­dad de disciplinas científicas.

En POGIL los estudiantes trabajan en grupos pequeños, la función del instructor es ser un facilitador, dejando que los estudiantes sean responsables de su propio aprendizaje. 

MORE estructura de pensamiento Modelo-Observo-Reflexiono-Explico

MORE (Carrillo et al., 2005) diseñada originalmente para apoyar a los estudiantes en sesiones de laboratorio. Esta estrategia de enseñanza se basa en la cons­trucción y la refinación de su modelo a la luz de los datos obtenidos.

Modelo.

Observo.

Reflexiono.

Explico

Referencia:

Reyes Cárdenes, F. R. C. & Padilla, K. P. (2012, octubre). Indagación y la enseñanza de las ciencias. Scielo. https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0187-893X2012000400002#:~:text=Indagaci%C3%B3n%20abierta%3A%20Se%20espera%20que,an%C3%A1lisis%20y%20comunicaci%C3%B3n%20de%20resultados.