Con tan solo unos minutos puedes hacer que tus alumnos cambien la forma de ver la ciencia. Cuando sientan la emoción de descubrir cosas nuevas, cuando sientan que los secretos de la ciencia están en sus propias manos, eso es Ciensación.
Ciensación NO es un nuevo paradigma didáctico, ni un nuevo método de enseñanza. Al contrario, enseñar con experimentos cortos «poniendo las manos en la masa» es una práctica cada vez más común en las escuelas de todo el mundo. Nuestro objetivo es ayudarte a incorporar estos experimentos a las enseñanzas del día a día en tus clases.
La mayoría de los docentes concuerda en que los alumnos aprenden más cuando están completamente involucrados en las actividades, tanto física como mentalmente. Décadas de investigaciones y estudios con miles de alumnos confirman este hecho [PCAST, 2012; Hoellwarth and Moelter, 2011; Hattie, 2009; Prince, 2004; Hake, 1998; Stohr-Hunt, 1996]. Además de llegar a una comprensión más profunda de los conceptos científicos, los alumnos activamente involucrados retienen más los temas enseñados [Bonwell and Eison, 1991]. Por otra parte, los experimentos «para poner las manos en la masa» bien formulados favorecen la autonomía de los alumnos y estimulan el desarrollo de habilidades, tales como el pensamiento analítico y crítico, el trabajo en equipo siguiendo instrucciones y la buena comunicación de ideas. Y por último, pero no menos importante, incorporar actividades de investigación ayuda a que las clases de ciencias sean mucho más divertidas, tanto para los alumnos como para los docentes.
Si eres docentes, ya debes haber escuchado todo esto. Entonces, ¿por qué es tan raro ver estas actividades en la práctica cotidiana de las clases? Muchos dirán que por más que quieran incorporar actividades más atractivas para sus alumnos, simplemente no tienen tiempo ni recursos para hacerlo. Utilizar toda una clase para realizar un experimento (además del tiempo de preparación de una o dos horas) es un lujo imposible cuando tienes que preparar a los alumnos para la próxima prueba.
Ciensación quiere compartir contigo ideas para realizar experimentos cortos (de tan solo unos minutos), que tratan sobre un aspecto específico con preguntas claras, pero a la vez abiertas. Usemos un ejemplo práctico e imaginemos que quieres introducir el tema magnetismo:
Después de explicar a los alumnos de qué se tratará la clase, puedes decirles que has traído imanes y colocarlos en tu mesa. Dependiendo de tu estilo personal y de los alumnos, después puedes seguir los siguientes pasos:
Si ya has hecho uno o dos experimentos similares con la clase, en menos de 5 minutos los alumnos estarán involucrados en un intenso debate y compartiendo sus propios descubrimientos sobre el magnetismo.
En la medida de lo posible, utiliza las experiencias de los alumnos como base para enseñar el tema, haciendo referencia a sus comentarios y mencionando sus nombres. Además de personalizar el contenido y tornarlo más memorable, es un gran incentivo para los alumnos escuchar a su maestro mencionar sus ideas, observaciones o explicaciones, eso también es Ciensación.
Hoy en día casi toda la información relevante es de fácil acceso y cambia constantemente, por eso las habilidades se han tornado más importantes que la memorización de contenidos. El Banco Mundial declaró en 2010, resumiendo el desafío para ser exitoso en una sociedad de conocimiento globalizado, que: «Los datos del mercado de trabajo en Brasil señalan que las habilidades del siglo XXI son importantes para la próxima generación de trabajadores. Generar graduados con esas habilidades será un desafío crítico para el sistema educativo en la próxima década: graduados con capacidad de pensar analíticamente, hacer preguntas críticas, aprender nuevas habilidades y contenidos rápidamente y actuar con un alto nivel de habilidades interpersonales y de comunicación, inclusive con el dominio de idiomas y la capacidad de trabajar eficazmente en equipos» [Bruns et al., 2012].
Las tareas para estimular el desarrollo de habilidades de la futura fuerza trabajadora y para inspirar a la próxima generación de científicos e ingenieros recae, en definitiva, sobre los docentes, en especial en la enseñanza de las famosas disciplinas CTIM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas). Prácticamente todos los docentes quieren que sus alumnos desarrollen habilidades, pero para muchos es difícil crear situaciones en que puedan explorar, descubrir, intentar, errar y acertar, así como también les resulta complicado lograr que se involucren y tengan experiencias en primera persona, que son prerrequisitos para la enseñanza más allá de la mera transmisión de contenidos. Sin embargo, así como no puede aprenderse un idioma si no se les permite a los alumnos hablarlo, el desarrollo de habilidades requiere actividades realizadas por ellos mismos.
No adquirimos habilidades solo para promover nuestra carrera. Ellas son esenciales para participar de forma consciente en debates públicos y procesos democráticos. La habilidad de «formular preguntas críticas» [Bruns et al., 2012] es cada vez más necesaria para proteger las conquistas democráticas de las mentiras de los demagogos. Los jóvenes necesitan desarrollar autonomía intelectual basada en evidencias, es decir, el deseo y la habilidad de buscar evidencia científica en lugar de confiar sin sentido crítico en las autoridades. Esta idea se refleja en muchos experimentos de Ciensación, tales como «Confía en lo que tus ojos ven, no te dejes engañar por la opinión de otros» y «El mito del mapa de la lengua». En un artículo científico recientemente publicado en la revista Physics Education del IOP [Abreu et al., 2017], se debatió el enfoque que Ciensación utiliza para poner a prueba el pensamiento analítico de los alumnos a través de contradicciones, aparentes o reales, entre resultados experimentales y afirmaciones de los libros didácticos. Cada vez que un alumno —y en especial una alumna— logra conducir y explicar un experimento, su autoconfianza y autosuficiencia científica se elevan y, a la larga, probablemente eso sea más valioso que cualquier ecuación que aprenda de memoria.
Abreu de Oliveira, M. H.; Fischer, Robert (2017). "Ciênsação: gaining a feeling for sciences", Physics Education, 52 (2)
Bonwell, C.; Eison, J. (1991). Active Learning: Creating Excitement in the Classroom AEHE-ERIC Higher Education Report No. 1. Washington, D.C.: Jossey-Bass. ISBN 1-878380-08-7.
Bruns, Barbara; Evans, David; Luque, Javier. (2012). "Achieving World-Class Education in Brazil", The World Bank, ISBN 978-0-8213-8854-9
Hake, R. R. (1998). Interactive-engagement versus traditional methods: A six-thousand-student survey of mechanics test data for introductory physics courses. American journal of Physics, 66, 64
Hattie, John (2009). "Visible Learning. A synthesis of over 800 meta-analysis relating to achievement" Routledge, ISBN 978-0-415-47618-8
Hoellwarth, C.; Moelter, M. J. (2011). The implications of a robust curriculum in introductory mechanics. American Journal of Physics, 79, 540
PCAST (President’s Council of Advisors on Science and Technology) (2012). Engage to excel: Producing on million additional college graduates with degrees in science, technology, engineering, and mathematics.
Prince, Michael (2004). "Does active learning work? A review of the research." Journal of Engineering Education, 93 (3), 223-231
Stohr-Hunt, Patricia M. (1996). "An analysis of frequency of hands-on experience and science achievement" Journal of research in Science Teaching 33 (1), 101-109
Cuanta más libertad tengan los alumnos para exponer sus propias ideas, más identificados se sentirán con las actividades y sus propios descubrimientos. Claro está que deben aprender a usar esa libertad de manera responsable, y eso lleva tiempo. Pero las investigaciones y la experiencia demuestran que es un tiempo bien invertido.
Para evitar frustraciones, es esencial que los alumnos tengan bien claro qué se espera de ellos. Debatir antes del experimento sobre los procedimientos y reglas y las consecuencias del mal comportamiento durante la actividad te ahorrarán mucho tiempo.
Cada escuela tiene sus propios procedimientos y reglas y, en algunos casos, las actividades prácticas ya están contempladas. Es aconsejable que hables con tus colegas y mantengan las reglas consistentes en la medida de lo posible. A continuación presentamos algunas sugerencias que demostraron ser útiles:
Transición: establece una señal para marcar el comienzo y el fin de la actividad, por ejemplo aplaudiendo. Al dar la señal de finalización, todos los alumnos dejan de hablar y ponen los materiales sobre la mesa.
Distribución de materiales: los alumnos de la primera fila toman el material de la mesa del docente y lo entregan a los otros grupos.
Recolección de materiales: los alumnos de la última fila juntan el material para ponerlo sobre la mesa del docente o desecharlo.
Solo los alumnos responsables pueden manipular el material.
Mientras los alumnos están trabajando en la investigación, puedes pasar por los grupos e incentivarlos mostrándoles tu interés en el enfoque que cada uno utiliza para realizar la actividad. Puedes aprovechar este momento para interactuar con los que necesiten atención especial, por ejemplo con los que son muy callados.
Forma parte de la naturaleza de los experimentos que no todo suceda como esperado: si no hay posibilidades de fallar, no es un experimento. La mejor reacción para lo inesperado es el humor: ríete con tus alumnos y descubre qué se puede aprender de ese resultado imprevisto.
La duración de los experimentos indica el tiempo que llevará la parte práctica, con la distribución y recolección de materiales. No está contemplado el tiempo del debate que la actividad puede provocar. Dependiendo de la familiaridad que los alumnos tengan con los procedimientos, hasta les puede llevar menos tiempo que el indicado.
Aun así, cada minuto cuenta. Por eso, aquí van algunos consejos para maximizar el tiempo que llevará la lección:
Muchos docentes dudan en adaptar métodos educativos para estimular el desarrollo de habilidades porque son más difíciles de evaluar que la memorización de contenidos. Aunque esta postura sea comprensible, probablemente has notado que cada vez más evaluaciones nacionales e internacionales, como el examen ENEM en Brasil o el informe PISA, están más orientadas a las habilidades que al conocimiento fáctico. Esto refleja la realidad del mercado de trabajo: en un contexto de tecnologías que cambian constantemente y de acceso universal a la información, los alumnos no utilizarán mucho los contenidos memorizados, pero sí precisarán poner en práctica las habilidades que aprendieron en la escuela.
Hay varias formas de evaluar las habilidades que los alumnos adquieren durante un experimento de Ciensación. Muchos docentes también prefieren incluir esta evaluación en las pruebas escritas regulares. Para poder hacerlo, es importante considerar el tipo de actividad de investigación que los alumnos realizaron. Algunos de los experimentos están orientados —literalmente— a adquirir un «sentimiento» o una comprensión intuitiva de un determinado fenómeno. Para verificar si los alumnos han desarrollado esa comprensión, puedes hacerles una pregunta cualitativa sobre una situación similar a la del experimento. Por ejemplo, en la actividad «Conociendo los sistemas de resortes» se utilizan resortes extensores paralelos y en serie. En una prueba, puedes evaluar si el concepto fue comprendido mediante una pregunta sobre apilar colchones de resortes o sobre los cuatro amortiguadores de un carro.
Varias de las actividades de investigación desafían a los alumnos a responder determinadas preguntas con experimentos que ellos mismos tienen que crear. Esta habilidad puede evaluarse con alguna pregunta abierta: «¿Cómo puedes comprobar o refutar empíricamente que...?». Si, por ejemplo, se ha estudiado en clase cuáles son los factores que determinan la velocidad de una reacción química, puedes verificar si mejoraron sus habilidades científicas preguntando cómo harían para saber si la forma del recipiente tiene influencia sobre la velocidad de reacción.
También puedes adaptar las preguntas de la sección «Preguntas orientadoras» para las pruebas. Esto te ayudará a verificar si han aprendido a desarrollar un modo de razonar que los lleve a sacar conclusiones basándose en evidencias.