Las habilidades científicas en la escuela primaria: un estudio del nivel de desempeño en niños de 4to año

REVISTA ELECTRONICA DE INVESTIGACION EN EDUCACIÓN EN CIENCIAS ISSN 1850-5666 Las habilidades cientlficas en la escuela primaria: un estudio del nivel de desempeño en niños de 4to año Maria Florencia Di Maurol, Melina Furman2, Bettina Bravo? [email protected] com, [email protected] edu. ar, [email protected] unicen. edu. a S”petc Departamento de Ed Exactas y Naturales, Nacional de Mar del 2 PACE 1 ad de Ciencias el plata.

Argentina. niversl a de San Andrés, Vito CONICET – Escuela de ucac. on Dumas 284, Victoria, Buenos Aires, Argentina. CONICET – Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. AV Del valle 5737 Olavarría, Buenos Aires. Argentina. Resumen El desarrollo de habilidades científicas en los estudiantes constituye una meta fundamental del currículo de ciencias naturales.

Si bien se reconoce a la escuela primaria como una etapa fundacional para el aprendizaje de estas habilidades, en muchos países, incluida la región latinoamericana, las investigaciones y evaluaciones muestran que Nuestro estudio revela que la habilidad de diseñar experimentos está prácticamente ausente en el grupo de niños evaluados, mientras que, para la habilidad de interpretación de resultados, xiste una mayor variabilidad en el desempeño de los niños.

Observamos también la fuerte presencia de teorías personales en los alumnos al momento de proponer

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un camino para responder a una pregunta investigable o fundamentar las conclusiones obtenidas. Estos datos resultan importantes para pensar estrategias y materiales de enseñanza acordes al punto de partida de los niños en relación a cada habilidad a enseñar, que les demanden confrontar sus teorías personales con nuevas evidencias y les permitan avanzar hacia niveles cada vez más complejos del pensamiento científico.

Palabras clave: habilidades cient[ficas, análisis de resultados, diseño experimental, escuela primaria. Scientific skills in primary school: a study of the level of performance In children of 4th grade. Abstract The development of scientific skills is an essential goal of the science curriculum in many countries.

However, although the primary school years have been recognized as a foundation for the development of these skills, in many countries, including the Latin American region, research and assessments show that achieving this goal IS Still an elusive objective Nevertheless, little is known bout the processes involved in children ‘s learning of these skills. This paper seeks to deepen Our understanding on the dev cientific skills in 4th grade 33 children, within the contex context of a public school in Argentina.

It focuses on assessing children ‘ s performance in two basic scientific skills: experimental design and data analysis. Our study reveals that the ability to design valid experiments is virtually absent in the group of children tested, while there is greater variability in children ‘s data analysis performance. We also noted that students use personal theories when upporting their conclusions from data and planning experiments. These results are important to inform the development of teaching strategies and curriculum materials that foster students development of more advanced levels of scientific thinking.

Keynnords: scientific skills, data analysis, experimental design, elementary school. REIEC volumen 10 Nro. 2 Mes Diciembre Recepción: 05/05/2014 Aceptación: 07/09/2015 pp. 1-10 Les compétences scientifiques à l’école primaire: une étude du niveau de performance en 4e enfants de qualité Résumé Le développement des compétences de raisonnement cientifique chez les élêves est une partle essentielle du programme d’études de la science dans de nombreux pays.

Alors que l’école primaire est reconnu comme une étape fondamentale pour l’apprentissage de ces co nombreux pays, notamme s de ue , des enquêtes et des compétences scientifiques chez les enfants la prise de 4e année comme une étude de cas d’une école publique dans la ville de Mar del Plata, en Argentine, en se concentrant son regard sur la conception d’expériences et l’interprétation des résultats.

Notre étude montre que la capacité ? concevoir des expériences est pratiquement absente dans le roupe dienfants évaluée, alors que dans le cadre de la capacité d’interpréter les résultats il existe une plus grande variabilité dans la performance des enfants. Nous notons également la forte présence de théories personnelles sur les élêves quand conclusions basant obtenus ou de proposer un moyen de répondre à une question recherchables.

Ces données sont importantes penser des stratégies d’enseignement et des matériaux en ligne au point de départ des enfants par rapport ? chacune des compétences ? enseigner, exigeant qu’ils confrontent leurs théories personnelles vec de nouvelles preuves et permettent de se déplacer vers des niveaux de plus en plus complexes de la pensée scientifique. Mots-clés: compétences scientifiques, analyse des résultats, la conception expérimentale, école primaire.

Competências científicas no ensino fundamental: um estudo do nivel de desempenho em crianças do 40 ano Resumo O desenvolvimento do pensamento científico em habilidades de estudantes é um objetivo fundamental do currículo de ciências naturais. Enquanto é reconhecido para a escola primaria como uma etapa fundamental para aprender esas habilidades, em uitos países, incluindo A 4 33 Latina, investigações e ava am que permanece ainda avaliações mostram que permanece ainda um longo caminho a percorrer para atingir esse objetivo.

No entanto, pouco se sabe sobre os processos envolvidos na aprendizagem dessas habilidades e pontos de partida. Este trabalho pretende aprofundar sobre o diagnóstico de competências científicas no 40 ano as crianças tomando-se como um estudo de caso de uma escola pública na cidade de Mar del Plata, Argentina, focando o alhar as habilidades de design de experimentos e interpretação dos resultados. Nosso studo revela que a capacidade de proletar experimentos é praticamente ausente no grupo das crianças avaliadas, enquanto que para a capacidade de interpretação dos resultados, há maior variabilidade no desempenho das crianças.

Também observamos a presença de teorias pessoais na época de estudantes a proporem uma forma de responder a uma pergunta pesquisável ou explicar os resultados. Estes dados São importantes para pensar estratégias e material didático de acordo com o ponto de partida das crianças em relação a cada habilidade para ensinar, que exigem-los para confrontar uas teorias pessoais com novas provas e permitir-lhes a avançar para níveis cada vez mais complexos do pensamento científico.

Palavras-chave: competências cient[ficas, análise de resultados, delineamento experimental, ensino fundamental. 1. INTRODUCCION Desde fines del siglo XIX, cuando la ciencia ganó su primer lugar en el currículo escolar, se esperaba que su enseñanza impactara beneficiosamente en la cultura y en la vida de las personas no sólo por el co rendido, sino s 3 también por el desarrollo s del pensamiento aprendido, sino también por el desarrollo de habilidades del pensamiento ientífico.

En su libro “Historia de las ideas en educación en ciencias”, George DeBoer (1991) relata que la inclusión de las ciencias naturales en el currículo escolar se basó en su potencial relevancia a la hora de fortalecer el intelecto. Pensadores de la época como Thomas Huxley sostenían que REIEC Volumen 10 Nro. Mes Diciembre el valor de la enseñanza de las ciencias naturales residía en la posibilidad de desarrollar en los estudiantes mecanismos de razonamiento poderosos que les permitieran comprender el entorno (DeBoer, 1991 En esta línea, desde hace algunas décadas diversos specialistas enfatizan la importancia del desarrollo de habilidades científicas desde los primeros años de escolaridad, entendidas como modos de conocer especialmente relevantes en el marco del proceso de generación de conocimiento en las ciencias naturales y vinculadas con el desarrollo del pensamiento creativo, critico y autónomo (Arons, 1977; Harlen, 1 999; Zimmerman, 2007). En el presente trabajo, en línea con los autores antes mencionados, se entiende como habilidad científica a la facultad de una persona de aplicar procedimientos cognitivos específicos relacionados con las ormas en las que se construye conocimiento científico en el área de las ciencias naturales.

Actualmente, los currículo como obietivo la enseñanz íses plantean e de habilidades analizar datos, de diseñar investigaciones para responder a una pregunta o de interpretar y crear modelos explicativos (CFCE, 2004; NGSS Lead States, 2013). En particular, se subraya el papel de la escuela primaria como etapa fundacional para sentar las bases del pensamiento científico en los alumnos, y se sostiene que mucho del éxito o fracaso de su aprendizaje futuro en el área de las ciencias dependerá de estos rimeros años de formación (Furman y Podestá, 2009; Harlen, 1999; UNESCO, 2009). En Argentina, los Núcleos de Aprendizajes Prioritarios (acuerdos de contenidos básicos de enseñanza para todos los alumnos del país) especifican diferentes habilidades científicas que la escuela debe enseñar.

Por ejemplo, en el segundo ciclo de la escuela primaria (que se extiende aproximadamente desde los 9 a los 12 años), se estipula que “la escuela ofrecerá situaciones de enseñanza que promuevan en los alumnos y alumnas [… ] la planificación y realización de exploraciones para indagar acerca de los enómenos naturales y sus alcances Frente a la ocurrencia de determinados fenómenos, la formulación de “hipótesis” adecuadas a la edad y al contexto, comparándolas con las de los distintos compañeros y con algunos argumentos basados en los modelos cientlficos, y el diseño de diferentes modos de ponerlas a prueba. La elaboración de conclusiones a partir de las observaciones realizadas, la información disponible, datos experimentales, debates y confrontación de ideas en clase dando las razones que permiten sostenerlas” (p. 56, CFCE, 2004).

Sin embargo, las evaluaciones nacionales e internacionales los resultados de la investigacón embargo, las evaluaciones nacionales e internacionales y los resultados de la investigación educativa realizada al respecto, muestran consistentemente que el objetivo de que los alumnos desarrollen habllidades de pensamiento científico está lejos de ser alcanzado y que se hace necesario un replanteo de la enseñanza de las ciencias a nivel de todo el sistema educativo (OCDE, 2010; UNESCO, 2009). Los resultados de las últimas evaluaciones PISA, que se aplica a estudiantes de 15 años, revelan más del 50% de los alumnos argentinos se encuentra en el nivel 1 0 menor de ompetencias científicas, muy por debajo del mínimo establecido para una alfabetización científica básica (OCDE, 2010). En un panorama bastante sombrío para América Latina, en países como Argentina, Brasil y Colombia más de la mitad de los alumnos no pueden reconocer la variable que se mide en un experimento, diferenciar entre un modelo y el fenómeno que se modeliza o sacar conclusiones de experimentos sencillos.

En el nivel primario, el componente de ciencias del Segundo Estudio Regional Comparativo y Explicativo (SERCE), que evalúa a alumnos de 3ro y Sto grado de Latinoamérica y el Caribe, mostró que en el total de la región, solamente el de los estudiantes de sexto grado alcanzaron el nivel III de desempeño, definido por la capacidad de “explicar situaciones cotidianas basadas en evidencias científicas, utilizar modelos descriptivos para interpretar fenómenos del mundo natural, y plantear conclusiones a partir de la descripción de actividades experimentales” (UNESCO, 2009). Este estado de la cu 33 partir de la descripción de actividades Este estado de la cuestión pone en evidencia la importancia de mejorar la enseñanza de habilidades científicas en el nivel primario.

Para ello, consideramos un paso relevante conocer los niveles de desempeño de los niños de distintas edades en relación a las habilidades científicas presentes en el currículo de ciencias, un conocimiento que resulta clave para elaborar el diseño de materiales curriculares, programas de enseñanza y de formación docente para tal fin. Sin embargo, si bien desde la investigación en la didáctica de las ciencias experimentales se han realizado numerosos trabajos sobre las concepciones de los alumnos que indagaban acerca de sus saberes conceptuales (Benlloch, 1984; Giordan y De Vecchi, 1999), menos se onoce acerca de las habilidades científicas presentes en alumnos de distintas edades y los procesos por los cuales estas capacidades se desarrollan (Kuhn y Dean, 2005).

El presente trabajo se plantea con el fin de contribuir a la línea de investigaciones que buscan comprender el desarrollo de habilidades científicas en niños de escuela prmaria. puntualmente indagamos acerca del nivel de desempeño que presentan alumnos de 40 año de educación primaria en relación a dos habilidades científicas: el diseño experimental y la interpretación de resultados. 2. MARCO TEORICO La ciencia se considera hoy una actividad humana Izquierdo, 2000) que busca dar sentido al mundo que nos rodea mediante ideas teóricas pero también atravesada por expectativas, valores, ideologías, prejuicios y sesgos culturales (Adúriz Bravo, 2005). De esta forma, en culturales (Adúriz Bravo, 2005).

De esta forma, en este trabajo partimos de la concepción de que las ciencias constituyen tanto un producto, entendido como el cuerpo de conocimientos y conceptualizaciones que ha sido generado a lo largo de la historia de la humanidad, como un proceso, es decir, un saber hacer que incluye el conjunto de habilidades y formas de pensar mediante las cuales este onocimiento se ha construido (DeBoer, 1991 ). Entre las habilidades que conforman ese saber hacer de las ciencias, algunas fundamentales son la identificación de problemas, la formulación de preguntas investigables, la formulación de hipótesis y predicciones, el diseño y la realización de experimentos (y con ello la observación, medición, clasificación y seriación, recoleccion de datos, interpretación de resultados, elaboración y comunicación de conclusiones) (Arons, 1977).

Klahry Nigam (2004) plantean el diseño de experimentos como una estrategia clave en la educación científica, dado ue está en el núcleo de una vasta gama de tópicos científicos y permite que los alumnos diseñen diferentes maneras de responder a preguntas acerca del funcionamiento del mundo natural. En general un experimento se define como un procedimiento mediante el cual se trata de contrastar una o varias hipótesis relacionadas con un determinado fenómeno, mediante la manipulación de una o más variables (Zimmerman, 2007). El diseño experimental se puede entender como la estructura lógica de un experimento, constituye una parte del proceso científico destinado a la planificación y análisis de una investi

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