Estrategias novedosas para enseñanza de las ciencias

¿Cómo aprendemos ciencia? ¿Por qué las carreras científicas son las menos demandadas por los estudiantes? Estas son dos de las interrogantes que el Grupo de Cognición y Didáctica de las Ciencias, del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET) de la UNAM, ha tratado de responder desde hace más de 20 años.

Para encontrar respuestas, este grupo impulsa diversos proyectos de investigación enfocados en el desarrollo de estrategias didácticas y el diseño e innovación de productos educativos para la enseñanza de las ciencias.

La doctora Leticia Gallegos Cázares, coordinadora del grupo, explicó que con el fin de impulsar la enseñanza de las ciencias en distintos grados académicos han generado diversos productos educativos y estrategias didácticas, tanto para el docente como para el alumno.

“Partimos de que los alumnos tienen que experimentar, razonar y reflexionar alrededor de los fenómenos científicos. Sin embargo, lo que hemos visto a lo largo de todos los años es que no estructurar nuestros conceptos a lo largo de un hilo conductor, nos lleva a no razonar alrededor de un problema y a no avanzar en nuestro conocimiento sobre dichos fenómenos”.

Por lo tanto, su propuesta se basa en darle una estructura conceptual y cognitiva a la enseñanza. La primera, está conformada a partir de los conocimientos científicos, y la segunda, en guiar a los alumnos y maestros a través de estrategias que les permitirán preguntarse diversos aspectos de cada uno de los fenómenos que estudien y, con base en esto, poder construir sus propios conocimientos e ideas.

De esta manera, dichas estrategias didácticas permitirán que a partir de las ideas que tengan alumnos y maestros, se pueda construir una base de análisis y reflexión que lleve a la comprensión no sólo de un concepto, sino de todo el fenómeno completo.

Para avanzar en ese sentido, el ambiente es importante para trabajar, ya que el espacio físico debe ser un buen motivador para aprender, pues seguramente despertará las posibilidades de construir y crear ideas. Asimismo, como parte de las estrategias didácticas desarrolladas por este grupo, se generaron secuencias que permiten ir siguiendo la forma de razonamiento tanto de alumnos como de maestros.

Laboratorios de ciencia

Con base en este conocimiento, los investigadores trabajaron en un proyecto en el que instrumentaron 106 laboratorios de ciencias en el sistema de bachillerato de la UNAM, los cuales cuentan con módulos de equipos de trabajo con computadoras conectadas a internet, con cámaras y equipo de sensores para medición en tiempo real, simuladores y todo el equipo de laboratorio necesario para experimentar.

En estos laboratorios, el maestro puede controlar de forma remota cada una de las computadoras y dispone de una pantalla al frente del salón para poder interactuar con los alumnos. Este proyecto fue impulsado por la Rectoría de la UNAM para mejorar la enseñanza de las ciencias en el nivel bachillerato y fue dirigido por el doctor Fernando Flores Camacho, quien también forma parte del grupo de Cognición y Didáctica de las Ciencias.

Asimismo, a través de este equipo, el alumno puede hacer simulaciones, realizar algún experimento en tiempo real y confrontar los resultados que obtuvieron.

“Es importante lograr que los laboratorios de ciencia tengan un ámbito de riqueza experimental, de reflexión y de análisis y que incluyan toda la gama de posibilidades que tiene el alumno para experimentar e informarse; un ámbito en el que también puedan generar y crear estrategias, buscar nuevos experimentos, probar y analizar sus conceptos, experimentar en tiempo real y poder discutir en conjunto, con el fin de representar el fenómeno desde diferentes perspectivas”, explicó la universitaria.

Este proyecto también contó con un manual para el docente, en donde se encuentran distintas secuencias educativas para las áreas de física, química y biología, las cuales fueron desarrolladas por los integrantes del grupo de Cognición y didáctica de las Ciencias del CCADET y profesores de los dos subsistemas del bachillerato universitario.

Estas son un apoyo didáctico para el profesor, ya que a través de distintas fases le muestran los escenarios de un fenómeno científico en particular, la descripción del mismo, le dan una introducción al contexto, así como sugerencias sobre de qué manera indagar con los alumnos y guiarlos hacia la construcción del conocimiento.

La investigadora señaló que a través del trabajo que realizan en estos laboratorios de ciencias, los alumnos pueden construir sus propias explicaciones de los fenómenos y darse cuenta de lo que están construyendo, lo cual los llevaría cognitivamente hacia una reflexión de sus propias actividades, pues a través de este proceso de reflexión irán tomando conciencia de lo que saben y de lo que están aprendiendo.

Con este sistema es posible guiar al alumno a ser más reflexivo sobre el conocimiento que adquiere en la escuela y para tomar decisiones que incluso repercuten en su vida cotidiana. Esto es algo novedoso en este tipo de estrategias didácticas, ya que en la enseñanza tradicional una de las principales posturas consiste en la repetición como método de aprendizaje.

“Para construir conocimiento no sirve mucho repetir. Nosotros pensamos que necesitamos un proceso de mucha reflexión, de mucha conciencia, porque además tengo que ser consciente de lo que pienso para mantenerme en una postura o poderla cambiar”, dijo la doctora Gallegos Cázares.

Las herramientas propuestas también pueden ayudar al alumno a que la ciencia le resulte más atractiva, y aunque será él quien tome la decisión sobre qué carrera estudiar, esperan que los alumnos mantengan una decisión más razonada y pensada y no en función del miedo que sienten por este campo profesional.