Tema
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La Revolución ÓMICAS
El Instituto ÓMICAS como transmisor de conocimiento científico e impulsador de la formación en ciencias en niños y niñas de Cali
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Objetivo general 4
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Diseñar una experiencia de aprendizaje para el Instituto ÓMICAS a partir de un enfoque multi-sensorial que fortalezca el interés por las ciencias en los niños y niñas de colegios de primaria en Cali
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Objetivos específicos
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Identificar los procesos científico-tecnológicos que se llevan a cabo por medio del trabajo de campo para el conocimiento del Programa ÓMICAS y su Instituto.
Interpretar el lenguaje técnico usado por los investigadores de ÓMICAS a través del análisis de comunicación para la generación de mensajes acordes para niños y niñas de colegios en Cali.
Construir propuestas didácticas que promuevan la generación de aprendizaje de manera colaborativa con los investigadores del Instituto ÓMICAS los en niños y niñas.
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Metodología de la investigación
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Para lograr resultados consecuentes en un proyecto es indispensable el uso de una metodología correcta con herramientas coherentes. Por consiguiente, para el desarrollo de este proyecto de diseño se hace uso de la fusión de dos metodologías de investigación y de diseño: el Modelo Sistémico para la Gestión del Conocimiento (ID Think) y el Design Thinking. La siguiente metodología consta de cuatro (4) fases:
Modelo Exterior Esta primera fase contextualiza el proyecto y los actores involucrados (aliados-usuario). Es aquí donde toda la fase investigativa y teórica ocurre para dar pie a la fase práctica. Se toman en cuenta las siguientes herramientas: • Revisión documental • Entrevista • Focus Group • Trabajo de campo Para consignar la información obtenida se utilizan instrumentos como: • Registro fotográfico • Mapa de actores • Mapa de posicionamiento • Matrices de evaluación
propuesta de diseño. La herramienta Brief de diseño prevalece.
Ideación Esta es la fase de creación y desarrollo gráfico de la propuesta. Herramientas como la bocetación y conocimientos de diseño son aplicados.
Validación La última fase permite realizar una prueba piloto con los usuarios para generar los últimos ajustes. En esta etapa se hará uso del instrumento Matriz de feedback para consignar las opiniones de los usuarios. De esta forma, se genera el producto final de diseño.
Modelo de Producto En esta etapa se filtra toda la información recogida en el Modelo Exterior para transformarla en requerimientos y plantear una Proyecto Avanzado en Diseño de Comunicación Visual
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Justificación
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En la actualidad, la concepción de lo que es la ciencia ha dejado de ser vista como una herramienta que explica el mundo, a ser una actividad que pocos realizan y es difícil de comprender por la mayoría (Ortiz, G y Cervantes, M. 2015). Lo anterior, es una tendencia de orden mundial y Colombia no es la excepción, según las cifras de profesionales graduados en el país: “en los últimos 17 años, se mantiene la tendencia de que solo 2.4 de cada 10 estudiantes universitarios culminan sus estudios en un área STEM (ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas)” (Patiño, 2020, https://bit.ly/3IPYrz0).
y Secundaria (Rocard, 2007). Generalmente, el aprendizaje en el aula de clases sigue el modelo tradicional, en el cual el docente dicta el tema a tratar y los estudiantes se limitan a escuchar y tomar apuntes. Sin embargo, la enseñanza científica debe ser significativa para los alumnos a través de un método práctico y participativo, donde la acción cobre un valor fundamental. Para la autora Tomás (2019) y citando a Piaget, “el niño tiene el beneficio de, con sus propios sentidos, aprender a través de algo que ha podido experimentar y no por una simple transmisión de conocimientos.”
Al indagar sobre las posibles causas de este comportamiento, se encuentra que la Comisión Europea generó un informe sobre el caso y determinó que el desinterés se debe en su mayoría a la manera como se enseñan las ciencias en la Educación Primaria
Frente a esta situación, el Plan de Fortalecimiento Institucional del Instituto ÓMICAS busca darle solución al problema creando y consolidando un ecosistema que genere nuevo conocimiento y a su vez, incentive la formación de recurso humano científico en el país.
El Instituto, ubicado en la Pontificia Universidad Javeriana Cali, por medio de más de 130 personas vinculadas directamente no solo descubre y promueve conocimiento científico relacionado con la seguridad alimentaria, la productividad sostenible, la nutrición y la salud; sino también forma personal científico de alto nivel en el país (ÓMICAS, s.f.). A la luz del déficit de científicos e investigadores en el país y la misión del Instituto ÓMICAS, este proyecto busca contribuir a la transferencia de nuevo conocimiento científico en los alumnos de Educación Primaria a través de un enfoque participativo que genere un aprendizaje significativo para fortalecer e incentivar el interés por las ciencias y así poder impulsar en ellos el deseo de perseguir una carrera científico-tecnológica en el futuro.
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Planteamiento del problema
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Como bien dicen las autoras Ortiz y Cervantes (2015), se reconoce la necesidad de un aprendizaje científico desde la educación primaria para lograr un alto involucramiento e interés por las ciencias en las siguientes etapas de la vida como lo son la adolescencia y adultez. En palabras del Sub-durector del ÓMICAS, Jaime Aguilar, “La ciencia es transformadora de sociedad” pues a través de la observación y experimentación, se trata de dar respuestas a los problemas e incógnitas del mundo natural para el desarrollo y crecimiento como sociedad.
de un aprendizaje participativo donde los niños y niñas interactúen con el objeto en estudio y sean los actores de su propia generación de conocimiento científico.
Sin embargo, existe un déficit de científicos e investigadores en la actualidad lo cual lleva a replantearse la manera en la que se enseña las ciencias desde la educación primaria. Por esto, el Instituto ÓMICAS busca incentivar el interés de las ciencias a través Proyecto Avanzado en Diseño de Comunicación Visual
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Marco de referencia
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Para caracterizar y definir mejor el estudio del proyecto es necesaria la búsqueda teórica a partir de conceptos relevantes que permitan un mayor entendimiento. A continuación, se definen cuatro conceptos claves para la puesta en marcha del proyecto:
La curiosidad como impulsadora del pensamiento científico
Aprendizaje científico en niños En el ensayo La enseñanza y aprendizaje de las ciencias mediante la indagación como factor determinante en la mejora de la calidad de aprendizaje de los alumnos por el autor Rabadán, J.M (s.f.), se plantea la necesidad de la alfabetización científica con dos fines: por un lado, poseer conocimientos básicos que ayuden al alumno a conocer el medio natural en el que se encuentra y, por otro, involucrarse en la toma de decisiones para aportar ideas para un mundo sostenible. Para lograr dicha alfabetización, el autor trae a colación el término indagación. La indagación científica en Estados Unidos (Inquiry in Science Education) es “sinónimo de una buena enseñanza y aprendizaje en las ciencias (Anderson, 2002)”, ya que supone un proceso activo de aprendizaje práctico en el que los estudiantes desarrolla destrezas y habilidades
mediante la actividad. Este modelo de aprendizaje refuerza las habilidades innatas de investigación de todos los niños y niñas y orienta la dinámica de la clase hacia la exploración y reflexión de conocimiento. Indiscutiblemente, el planteamiento del autor apunta a un aprendizaje científico de carácter exploratorio, práctico y en el cual el estudiante se involucre para que así haga parte activa de la toma de decisiones y genere reflexiones en torno a la situación a indagar.
En La Formación Científica en los primeros años de escolaridad (Ortiz, G. y Cervantes, M, 2015), la curiosidad es una actitud natural que desarrollan los niños desde pequeños y los ayuda a comprender su entorno mediante la formulación constante de preguntas y la demostración de interés por conocer lo que hay alrededor. Las autoras exponen que esta actitud es muy parecida al rol que cumple un científico investigador ya que él observa, formula hipótesis y preguntas para entender el mundo natural. Por esta razón, la curiosidad juega un papel importante a la hora de generar conocimiento científico. Se reconoce la importancia de fomentar en los niños y niñas la curiosidad a través de condiciones y situaciones que los lleven a preguntarse, indagar, explorar y así finalmente que desarrollen nuevo conocimiento.
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Enseñanza didáctica En el artículo Modelos didácticos para la enseñanza de las ciencias naturales por el autor Francisco Javier Ruiz, la pregunta ¿cómo enseñar las ciencias significativamente? engloba una serie de modelos de enseñanza los cuales se describen desde cómo se asume la ciencia, el aprendizaje y la enseñanza. A continuación se presentarán los más relevantes: Modelo de enseñanza por transmisión-recepción Es el más cotidiano utilizado por los centros educativos, donde el estudiante se limita a un proceso de atención y retención de contenido; dejando de lado los procesos de interpretación, modificación o alteración del conocimiento (Kaufman, 2000). El docente, por su parte, es el portavoz de la ciencia, solo transmite oralmente los contenidos.
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Modelo por descubrimiento Este modelo nace como respuesta a las dificultades y limitaciones del modelo anterior donde la ciencia sigue siendo un conjunto de conocimientos pero está más cercano al estudiante. En este modelo, el estudiante descubre la ciencia por razonamiento inductivo y el docente es un coordinador de trabajo en el aula que, en cierto punto, no le dé la importancia necesaria a los conceptos al poner en primer plano la planeación de experiencias para el estudiante. Modelo por investigación Este modelo se basa en la construcción del conocimiento y la aplicación de problemas para la enseñanza de las ciencias. Así, el estudiante desempeña un rol activo donde va construyendo y desarrollando procesos investigativos. El docente, por su parte, plantea problemas representativos y cercanos al contexto del
estudiante. Este modelo permite diagnosticar ideas y construir nuevos conocimientos, promover actitudes positivas hacia la ciencia, evaluar el conocimiento científico en el alumno, entre otros. Modelo “mini-proyectos” El término mini-proyectos fue introducido por los autores Hadden y Johnstone y hace referencia a “pequeñas tareas que representen situaciones novedosas para los alumnos, dentro de los cuales ellos deben obtener resultados prácticos por medio de la experimentación” (Hadden y Johnstone citados por Cárdenas, et al., 1995). En este modelo la concepción de la ciencia es dinámica influenciada por el contexto del sujeto que la construye, un estudiante activo encargado de su propio aprendizaje y un docente que hace parte del proceso como promotor de un escenario de diálogo.
Diseño de Experiencia La identificación de los modelos para la enseñanza anteriores permiten tener un acercamiento y entendimiento de cómo en cada modelo el estudiante y docente afrontan la enseñanza de las ciencias y cómo ese rol que tomen afecta la recepción de la misma. De ahí que surja la necesidad de basarse en un modelo de enseñanza como el de “mini-proyectos”, en el cual se pretende que se desarrolle un pensamiento independiente en el estudiante a través de experiencias que potencien la actitud de aprendizaje en las ciencias.
Para Eduardo Huerta, Director de los Estudios en UI/UX Design de la Escuela Superior de Diseño ESDi y autor del artículo Introducción al Diseño de Experiencia de Usuario, el Diseño de Experiencia de Usuario (UX) “se encarga de que la percepción y sensaciones que un producto o servicio deja en la mente de las personas sean las óptimas (Huerta, 2019)”. Es decir, el Diseño UX abarca toda la interacción de una persona con el sistema (objeto, servicio, espacio, etc.) y por tanto el diseñador debe conocer muy bien al usuario: desde sus características y necesidades hasta sus comportamientos con el producto/servicio. Es importante resaltar la importancia de realizar una búsqueda y análisis exhaustivo para identificar correctamente al usuario y así lograr proponer un Diseño de Experiencia acertado y pensado para ese usuario en específico. Los cimientos de un Diseño
UX exitoso son aquellos que respondan al qué, cuándo, dónde, por qué y cómo el usuario usa un producto/servicio (Huerta, 2019) y con base en eso lograr diseñar una experiencia centrada para el usuario.
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Usuario
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Fig. 1 Mapa de actores, resultado de la entrevista con Jaime Aguilar, Sub-director de ÓMICAS
La definición correcta del usuario permite diseñar en función de las necesidades del mismo y genera, como consecuencia, una solución de diseño con sentido y funcional. Para lograrlo, se propone una descripción en tres etapas: acercamiento, caracterización y definición.
Acercamiento En la primera etapa fue importante la implementación de la herramienta Mapa de Actores, por medio de la cual -en conjunto con Jaime Aguilar*-, se ubicó como usuario central a los niños/as entre los 7 y 11 años. Es importante recalcar que gracias a este ejercicio aparecen actores importantes como lo son los investigadores, científicos, personal de apoyo en el Instituto, docentes y también la comunidad Javeriana Cali.
Caracterización Una vez determinado el usuario central del proyecto, se continúa con la etapa de caracterización. En esta etapa, el apoyo documental fue significativo para la elaboración de una noción del usuario a partir de sus características cognitivas. Para esto, el artículo La Teoría del desarrollo cognitivo de Piaget aplicada en la clase de primaria fue de vital importancia. Jean Piaget ha sido uno de los psicólogos más interesados en conocer cómo los individuos adquieren, conservan y desarrollan el conocimiento (Castilla, 2014). A partir de esa búsqueda, Piaget planteó la Teoría del Desarrollo Cognitivo en la cual expone que la cognición en niños se desarrolla en cuatro periodos: periodo sensomotor, periodo preoperacional, periodo de las operaciones con-
cretas y periodo de las operaciones formales. Para la definición del usuario en este proyecto, el periodo de las operaciones concretas es la etapa de interés. En este periodo, que comprende a los niños entre los 7 a los 12 años, “están en la capacidad de emplear la lógica sobre lo experimentado y manipularlo de manera simbólica” (Castilla, 2014. p. 20). Se aprecia la capacidad de pensar hacia adelante y atrás (reversibilidad), lo cual permite en ellos acelerar el pensamiento lógico y de deducción. En esta etapa, los niños pueden clasificar en grupos y realizar operaciones lógicas, se evidencia el desarrollo ascendente de la inteligencia.
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Encuentro con estudiantes del Colegio Jefferson
Definición Por último, la etapa de definición supone una búsqueda más a fondo de las posturas de los niños/niñas frente a la ciencia y el aprendizaje de la misma; sus opiniones, ideas y comportamientos. Por tanto, se utiliza la herramienta de enfoque cualitativo Focus Group en un grupo target del Colegio Jefferson en Cali. En la actividad, se realizan preguntas que despiertan la discusión y generación de opiniones en torno al aprendizaje en las ciencias. Focus Group Se realizó esta actividad en el Colegio a 21 estudiantes con un rango de edad entre los 7 a los 11 años. Se generaron los siguientes insights: • Las ciencias les permiten descubrir cosas nuevas • Quieren conocer y entender el mundo natural • Realizan experimentos que in20
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volucren los sentidos y les genera emoción hablar de ello Sienten interés por los laboratorios A menor edad (7-9 años) hay mayor apertura sobre las ciencias A mayor edad (10-11 años) menos interés porque se prioriza la teoría en las clases
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Aliados
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Inauguración del Instituto ÓMICAS
Instituto ÓMICAS
Colegio Jefferson
El Instituto nace del Programa ÓMICAS, ganador de la Convocatoria de Colombia Científica en el foco de Alimentos. Ubicado en el campus de la Pontificia Universidad Javeriana Cali, este Instituto genera conocimiento científico-tecnológico a partir de siete (7) proyectos enfocados en la optimización y producción del cultivo. ÓMICAS está conformado por investigadores, estudiantes de pre y posgrado, y personal de apoyo de 16 instituciones de educación superior a nivel nacional e internacional. El conocimiento que obtengan con los procesos que llevan a cabo en el sector agrícola pretenden llevarlos y aplicarlos a los seres humanos.
El Colegio Jefferson, ubicado en Yumbo, se convierte en aliado secundario para desarrollar el proyecto ya que son el puente directo para llegar a los niños y niñas que cursan Primaria. Gracias a ellos, se podrá tener un acercamiento con los estudiantes de 2do a 4to grado de Primaria y también poder contar con el acompañamiento de los docentes.
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Benchmarking
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Es necesario hacer un análisis desde los referentes, tendencias y antecedentes que existen para entender qué se ha hecho, cómo se ha abordado y qué puede tomarse en cuenta para la construcción de la propuesta de diseño. Dicho lo anterior, este estudio se realiza a partir de una matriz de evaluación que toma en cuenta los atributos, ventajas y desventajas de referentes sectoriales para luego consolidarlo en un mapa de posicionamiento. En el caso de los referentes no-sectoriales, se evalúan y analizan a la luz de una matriz de doble entrada que genera unos resultados cuantitativos.
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Fig. 2 Mapa de posicionamiento, benchmarking sectorial
Sectorial Se evaluaron los siguientes referentes por medio de una matriz de evaluación que permite un enfoque cualitativo: • Parque Explora • KIDS Science Lab • Mega Science Kit • Science Wiz DNA Kit Parque Explora Museo interactivo de ciencias en la ciudad de Medellín, Colombia. El museo ofrece experiencias para mejorar las prácticas pedagógicas en proyectos STEM y ofrece un espacio llamado “El Exploratorio” donde disponen de un taller público para la experimentación y desarrollo de proyectos. KIDS Science Lab Organización en Estados Unidos que ofrece a los niños y niñas un laboratorio de aprendizaje y descubrimiento de las ciencias. Este laboratorio nace desde la necesidad de inculcar el interés de los 26
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Conclusiones niños en explorar y experimentar para entender y dar respuesta a aquello que los rodea. Mega Science Kit Este kit está diseñado por el Museo Nacional de Historia Natural Smithsonian (USA) y permite que los niños exploren las ciencias. Este kit contiene seis sets para desarrollar la ciencia práctica. Science Wiz DNA Kit Este kit está pensado para niños de 8 años en adelante e incluye un libro de ciencias y materiales. Este kit se centra en los conceptos de biología molecular (ADN) a través de materiales y un libro para realizar experimentos.
La evaluación de los referentes permite la consolidación de un mapa de posicionamiento (fig. 1) que mide el nivel de aprendizaje y el impacto de la experiencia en los niños/as. En primer lugar, todos los referentes demuestran que la ciencia práctica es un vehículo de la enseñanza. Además, los referentes como Parque Explora, Maloka y KIDS Science Lab tienen ventajas sobre los kits porque es un aprendizaje guiado, donde los niños tienen al experto (científicos, investigadores, docentes) de primera mano y guiando las actividades. Así, los referentes mencionados destacan porque generan una experiencia más significativa y de mayor aprendizaje en los niños y niñas.
Fig. 3 Matrz de doble entrada, benchmarking no-sectorial
No-sectorial
Conclusiones
Para el benchmarking no-sectorial, se tuvieron en cuenta los siguientes referentes y se analizaron desde un enfoque cuantitativo en una matriz de doble entrada: • Disney • Salitre Mágico • Play Station • Karens Pizza A la luz de los siguientes conceptos: • Interacción • Aprendizaje • Canales de comunicación • Comunicación Visual • Acceso a la experiencia
Por un lado, destacan los referentes Disney y Karens Pizza al tener el mayor puntaje total. El concepto de Disney es el más robusto en cuanto a la experiencia entregada a los visitantes. Por otro lado, el criterio de evaluación Diseño de Comunicación Visual es un factor importante a la hora de generar propuestas de experiencia.
Estos referentes destacan porque generan diferentes experiencias en jóvenes que, aunque no necesariamente promuevan la enseñanza, son significativas.
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Resultados de investigación
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Con base en toda la información recopilada en la fase de investigación, se generan los siguientes resultados que permiten formular la propuesta de diseño.
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Para generar una propuesta de valor, el resultado debe ser una experiencia práctica, que involucre los sentidos y la experimentación en los niños/as Impulsar la curiosidad es impulsar el deseo de aprender Los niños/as se apropian del conocimiento cuando son actores activos en el proceso Esta propuesta puede lograr el posicionamiento de iÓMICAS como un centro de aprendizaje / incubadora de conocimiento científico en Cali para niños y jóvenes Generar proyectos para el Instituto ÓMICAS va a lograr la difusión del mismo y por consiguiente de la Comunidad Javeriana Entre más significativo sea una experiencia, mayor será la recepción del conocimiento
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Referencias Castilla, M.F. (2014). La teoría del desarrollo cognitivo de Piaget aplicada en la clase de primaria. Universidad de Valladolid. pp. 9-57 Huerta, E. (2019). Introducción al Diseño de Experiencia de Usuario. Rabadán, J.M. (2012) La enseñanza y aprendizaje de las ciencias mediante la indagación como factor determinante en la mejora de la calidad de los aprendizajes de los alumnos. Universidad de Cantabria. Ramakrishnan, S.V. (2017, octubre). Cómo la ciencia transformó al mundo en 100 años y por qué debemos involucrarnos, según el Nobel Venki Ramakrishnan. BBC. https://www.bbc.com/mundo/noticias-41762804 Rocard, M et al. (2007). Science Education Now: A renewed pedagogy for the future of Europe. Brussels: European Commission. Ruiz, F.J. (2008). Modelos didácticos para la enseñanza de las ciencias naturales. pp. 41-60 ÓMICAS. (s.f.). Fortalecimiento Institucional. https://www.omicas.co/ proyectos/fortalecimiento-institucional Ortiz Rivera, G. y Cervantes Coronado, M.L (2015). La formación científica en los primeros años de escolaridad. Panorama, 9(17) pp. 10-23 Patiño, L. (2020, marzo). Las carreras del futuro, una elección minoritaria en Colombia. Revista El Tiempo. https://www.eltiempo.com/ tecnosfera/novedades-tecnologia/cuantos-estudian-ciencia-ingenieria-o-tecnologia-en-colombia-412116 Tomás, M.A (2019). La alfabetización científica en Educación Infantil: intervención educativa “La Primavera”. Universidad de Valladolid. pp 1-45
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