Aprendizaje basado en la indagación

El aprendizaje basado en la investigación es un medio eficaz para que los alumnos aprendan conjuntamente los contenidos y el razonamiento científicos. Diferentes educadores e investigadores han descrito las actividades de aprendizaje basadas en la investigación de diferentes maneras (e.g., Banchi & Bell 2008, Chinn & Malhotra 2002, Hunter et al. 2010, National Research Council 2000, Ontario Ministerio de Educación 2013) pero la mayoría coincide en que la esencia de la indagación es el aprendizaje de la ciencia de forma que refleje las prácticas auténticas de la investigación científica, o "aprender la ciencia como se hace la ciencia" (Hunter et al. 2010). Las prácticas científicas (a veces denominadas habilidades básicas, habilidades de razonamiento o pensamiento crítico) son formas de pensar y hacer ciencia. Un marco para enumerar las prácticas científicas (a partir de los Estándares Científicos de Próxima Generación de EE.UU.; NRC 2012) es

• Hacer preguntas
• Desarrollo y aplicación de modelos
• Planificación y ejecución de investigaciones
• Análisis e interpretación de datos
• Utilizar las matemáticas y el pensamiento computacional
• Construcción de explicaciones
• Argumentar a partir de evidencias
• Comunicación de la información

Obtener competencia en estas prácticas es una parte fundamental de la alfabetización científica, y puede enseñarse explícitamente en las actividades de educación en astronomía. Alentamos a los autores de las actividades a que analicen detenidamente cómo incorporar la enseñanza de prácticas científicas en las actividades que diseñen.

Un marco para describir la indagación en astronomía (adaptado del Institute for Scientist & Engineer Educators, Hunter et al. 2014) es:

1. El aprendizaje de los alumnos está motivado por la búsqueda de la respuesta a una pregunta.
2. La actividad de aprendizaje se enfoca en desarrollar la competencia de los alumnos con prácticas de hacer y pensar sobre ciencia y astronomía (como se describe en la lista anterior).
3. La actividad de aprendizaje se centra en conceptos básicos de física y astronomía.
4. Prácticas de aprendizaje y conceptos están interrelacionados: los estudiantes utilizan prácticas científicas para adquirir comprensión conceptual, y la comprensión conceptual motiva el uso de prácticas científicas.
5. Los estudiantes son dueños de su aprendizaje y de su adquisición de competencias.
6. Los alumnos utilizan evidencias para desarrollar explicaciones
7. La actividad de aprendizaje refleja una auténtica investigación científica.

Las actividades de indagación a menudo implican que los estudiantes desarrollen sus propias preguntas para investigar basándose en fenómenos interesantes que han observado,trabajando en grupos para planificar y llevar a cabo una investigación con el fin de dar respuesta a las preguntas planteadas comunicando sus resultados a los compañeros de clase para que todos los comprendan mejor (por ejemplo, Institute for Inquiry at the Exploratorium, 2014). Estas actividades se centran en el alumno, en lo que hacen los alumnos y no en lo que hace el profesor, pero tampoco son una batalla campal; el profesor tiene objetivos de aprendizaje específicos para los alumnos y puede animarles y guiarles hacia ellos a medida que avanza la actividad.

La investigación educativa respalda la enseñanza mediante actividades basadas en la indagación. Las conclusiones generales de la investigación educativa sobre cómo se aprenden las ciencias (por ejemplo, NRC 2000) incluyen:

• Cuando los alumnos aprenden comprendiendo (más que simplemente aprendiendo datos científicos), son más capaces de aplicar los conocimientos a situaciones novedosas; y
• Un aprendizaje eficaz requiere que los alumnos tomen el control de su propio aprendizaje.

Las actividades basadas en la indagación tienden a enseñar las ciencias de manera acorde con estos y otros resultados de la investigación; además, la investigación educativa tiende a constatar que los métodos basados en la indagación son eficaces en la enseñanza de la comprensión conceptual de los principios científicos y la comprensión de la naturaleza del razonamiento y la investigación científica. La indagación también promueve el aprendizaje por parte de alumnos de procedencias muy diversas (por ejemplo, NRC 2000). Los informes nacionales de muchos países sobre la mejora de la enseñanza de las ciencias, destacan la importancia del aprendizaje mediante métodos basados en la indagación (por ejemplo, PKAL 2006). Por todas estas razones, animamos a los autores de actividades a considerar cómo pueden diseñar actividades de enseñanza de la astronomía que incorporen la indagación. (No obstante, añadimos que la indagación es sólo una de las herramientas de la caja de herramientas del educador, y que otras técnicas de enseñanza también juegan un papel importante).

Diseñar actividades basadas en la indagación puede ser un reto, por lo que proponemos algunas preguntas a tener en cuenta durante el proceso de diseño (y en la revisión de las actividades):

• ¿Los conceptos estudiados en la actividad son parte fundamental de la asignatura?
• ¿Los alumnos adquieren competencias en prácticas científicas al mismo tiempo que en contenidos?
• ¿La actividad está motivada por preguntas de investigación?
• ¿Tienen los estudiantes algún tipo de control sobre las rutas hacia su aprendizaje? (por ejemplo, decidir qué preguntas investigar y/o cómo investigarlas).
• ¿Utilizan los alumnos evidencias para elaborar explicaciones científicas?

Para comentarios, preguntas e ideas sobre la enseñanza y el aprendizaje basados en la investigación, póngase en contacto con los editores de astroEDU.

Referencias & Lecturas Complementarias:

Banchi, H., & Bell, R., The Many Levels of Enquiry, Science and Children, National Science Teachers Association, 46(2), 26-29 (2008) http://learningcenter.nsta.org/files/sc0810_26.pdf

Chinn C. A., & Malhotra, B. A., Epistemologically Authentic Inquiry in Schools: A Theoretical Framework for Evaluating Inquiry Tasks, Science Education, 86, 175 (2002) http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sce.10001/abstract

Hunter L., Metevier A.J., Seagroves S., Kluger-Bell B., Inquiry Framework and Indicators, (Santa Cruz, USA: Institute for Scientist & Engineer Educators, 2014) http://isee.ucsc.edu/projects/inquiry-framework.html

Hunter, L., Metevier, A.J., Seagroves, S., Kluger-Bell, B., Porter, J., Raschke, L.M., Jonsson, P., Shaw, J., Quan, T.K., Montgomery, R., Cultivating Scientist- and Engineer-Educators 2010: The Evolving Professional Development Program in Learning from Inquiry in Practice, L. Hunter & A.J. Metevier, eds. ASP Conference Series 436: 3 (2010) http://aspbooks.org/publications/436/003.pdf

Institute for Inquiry, What is Inquiry?, (San Francisco, USA: Exploratorium, 2014) http://www.exploratorium.edu/ifi/about/philosophy.html

National Research Council (NRC), A Framework for K-12 Science Education: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas (Washington, DC, USA: National Academy Press, 2012); esp. p. 49 http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=13165

National Research Council (NRC), How People Learn: Brain, Mind, Experience, and School, (Washington, DC, USA: The National Academies Press, 2000); esp. Chapter 1 http://www.nap.edu/openbook.php?record_id=9853

National Research Council (NRC), Inquiry and the National Science Education Standards: A Guide for Teaching and Learning, (Washington, DC, USA: National Academy Press, 2000); esp. Chapters 1, 2, 6 http://www.nap.edu/openbook.php?record_id=9596

Ontario Ministry of Education, Inquiry-based Learning, Capacity Building Series (2013) http://www.edu.gov.on.ca/eng/literacynumeracy/inspire/research/CBS_InquiryBased.pdf

PKAL, Report on Reports II: Recommendations for Urgent Action: Transforming America’s Scientific and Technological Infrastructure (Washington, DC, USA: Project Kaleidoscope, 2006) http://www.pkal.org/documents/ReportOnReportsII.cfm