EL PROYECTO DE INDAGACIÓN Y LAS HABILIDADES CIENTÍFICAS INTRODUCCIÓN La indagación científica hace referencia a las diversas formas en las que los científicos estudian el mundo natural y proponen explicaciones basadas en la evidencia que derivan de su trabajo. También se refiere la indagación a las actividades que llevan a cabo los estudiantes para desarrollar conocimiento y comprensión sobre las ideas científicas, y además, para entender la forma en que los científicos estudian el mundo natural. National Science Education Standards, (Estándares Nacionales para la Enseñanza de Ciencias capítulo 2, página 23 [2])
¿Qué es un proyecto? “Es un trabajo educativo más o menos prolongado (de tres a cuatro o más semanas de duración), con fuerte participación de los niños y las niñas en su planteamiento, en su diseño y en su seguimiento, y propiciador de la indagación infantil en una labor autopropulsada conducente a resultados propios” (Freinet, 1975, 1977). Características 1. Un proyecto combina el estudio empírico con la consulta bibliográfica y puede incluir propuestas y/o acciones de cambio en el ámbito social. 2. Concebimos a los proyectos como el eje de la enseñanza escolar, aunque entrelazados con otras clases de actividades: las experiencias desencadenantes, los trabajos cortos y fértiles… (Lacueva, 1996). FALSOS PROYECTOS 1. Las tareas para la casa, que consisten en buscar información sobre un tema señalado por el docente, copiando de los libros sin mayor procesamiento ni análisis. 2. Las experiencias de laboratorio, en las que los niños siguen instrucciones paso a paso, sin más. 3. Las encuestas elaboradas por el docente o el texto, que los estudiantes se limitan a pasar y procesar bajo instrucciones externas. 4. Las observaciones hechas por mandato, rellenando guías entregadas al efecto. 5. Las indagaciones realizadas a partir de problemas. 6. Las indagaciones realizadas a partir de problemas que se plantea el docente, un equipo de docentes o el programa oficial, y para las cuales se correlacionan contenidos programáticos de manera más o menos forzada. En fin, no son proyectos todas aquellas actividades en las que el problema y la metodología ya vienen dados y donde los estudiantes se limitan a actuar, en todo caso, como ayudantes de investigación.
A veces, algunas de estas labores pueden resultar valiosas, pero no las clasificamos como proyectos sino, si califican, como trabajos cortos. Para ser proyectos les falta la fuerza de la iniciativa y de la autogestión del estudiante.. TIPOS DE PROYECTOS Desde el punto de vista de nuestra especialidad, la enseñanza de las ciencias naturales, estimamos útil destacar tres posibles tipos de proyectos: Los científicos, los tecnológicos y los de investigación ciudadana o proyectos ciudadanos PROYECTOS CIENTÍFICOS En los proyectos científicos, los estudiantes realizan investigaciones similares, hasta donde lo permiten sus condiciones, a las de los científicos adultos: indagaciones descriptivas o explicativas sobre fenómenos naturales (Harlen, 1989; Giordan, 1985). Este tipo de proyecto tiene conocimientos de CTA.
principalmente la intención de profundizar los
Ejemplos de proyectos científicos: Hacer un estudio taxonómico de las plantas de nuestra institución educativa o biohuerto escolar. Estudiar las diferencias entre el encéfalo de un ave y la de un mamífero. Hacer un estudio comparativo de las células reproductoras del erizo de mar. Estudiar las estructuras transparentes del ojo de un mamífero. Estudiar la influencia de la luz en el movimiento de los cloroplastos de la elodea. Investigar la formación de tubos polínicos de diferentes especies de flores. Estudiar a los granos de polen como identificadores de especies vegetales. Comprobar el efecto de la temperatura sobre la permeabilidad de la membrana plasmática. PROYECTOS TECNOLÓGICOS En los proyectos tecnológicos, los estudiantes desarrollan o evalúan un proceso o un producto de utilidad práctica, imitando así la labor de los tecnólogos. Ejemplos: - Construir incubadoras para el cuidado de las aves.
- Inventar recetas de ensaladas y jugos nutritivos para mejorar la salud.
- Evaluar la calidad de varias marcas de lápices.
PROYECTOS CIUDADANOS En los proyectos ciudadanos, los estudiantes actúan como ciudadanos inquietos y críticos, que solidariamente consideran los problemas que los afectan, se informan, proponen soluciones y, de ser posible, las ponen en práctica o las difunden, así sea a pequeña escala. Ejemplos: - La detección de fuentes de contaminación en la periferia de la institución educativa. -
Hacer un estudio de hábitos nutricionales de los compañeros de la institución educativa.
IMPACTO D E LOS PROYECTOS Los distintos tipos de proyectos facilitan a los aprendices el desarrollo de diferentes clases de conocimientos y de habilidades, aunque tengan en común ser actividades de investigación. Así, según circunstancias, intereses y recursos, el docente puede ayudar a los estudiantes a perfilar un proyecto más hacia lo científico, lo tecnológico o lo ciudadano.
EL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN COMO PROPUESTA METODOLÓGICA PARA DESARROLLAR CAPACIDADES CIENTÍFICAS (IPNM-2002) El proyecto de Investigación que presentamos a continuación, es una Propuesta Metodológica que se viene trabajando en el Instituto Pedagógico Nacional Monterrico (IPNM), desde el año 2002 en los cursos de Ciencia y Ambiente de todas las especialidades, con especial interés en la especialidad de Ciencias Naturales. Los estudiantes de esta especialidad realizan proyectos de investigación, actualmente denominadas de indagación, que les permiten ejercitar y desarrollar sus habilidades científicas necesarias para su desempeño pedagógico. Consta de diversas fases o etapas que están relacionadas con los pasos del método científico.
FASES DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN Las fases o pasos para la realización de un proyecto de INVESTIGACIÓN son:
SELECCIÓN DEL ACONTECIMIENTO A INVESTIGAR
PUBLICACIÓN DE LAS INVESTIGACIONES
SOCIALIZACIÓN DE LOS RESULTADOS
OBSERVACIÓN DEL ACONTECIMIENTO U OBJETO DE ESTUDIO Y FORMULACIÓN DE PREGUNTAS
ELABORACIÓN AFIRMACIONES DE CONCLUSIONES
HIPOTETIZACIÓN
BÚSQUEDA DE INFORMACIÓN Y ELABORACIÓN DEL MARCO TEÓRICO
EVALUACIÓN DE LAS INVESTIGACIONES
EXPERIMENTACIÓN Y REGISTRO DE INFORMACIÓN
PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN
1. SELECCIÓN DEL ACONTECIMIENTO A INVESTIGAR
En esta primera fase, el docente facilita a través de diversas actividades un acercamiento al objeto o acontecimiento de estudio, mediante la presentación verbal y visual al alumno de temas relacionados con el programa del ciclo correspondiente. Estas actividades pueden ser: a través de visitas de estudio, trabajos de campo, trabajos en el laboratorio, museo científico (preparado por el docente en un ambiente adecuado empleando material didáctico como láminas, muestras vivas, recortes, artículos científicos, montajes, etc). Los estudiantes “investigadores” tras conocer la caracterización de los objetos o acontecimientos a trabajar valoran la importancia de cada uno de ellos. Se les invita o induce a que focalicen su centro de atención a un determinado acontecimiento u objeto, el cuál estará relacionado a su curiosidad, su interés por conocer algo más de lo que ven, a profundizar en los contenidos, para posteriormente explicarlos con más fundamentos.
Este proceso implica la negociación entre el docente y el estudiante para llegar a los siguientes criterios de selección: El acontecimiento u objeto de investigación debe responder: a sus intereses a las necesidades de aprendizaje y debe contar con cierta información previa. Seleccionado el acontecimiento u objeto de estudio, el equipo investigador, debe fundamentar las razones de su elección (decisión y argumentación). Así mismo comprometerse a sumir la realización de la investigación en forma responsable.
ESTA ETAPA IMPLICA PROCESOS MENTALES Y AFECTIVOS COMO: FOCALIZACIÓN COMPROMISO
SENSIBILIZACIÓN DECISIÓN
2. OBSERVACIÓN DEL ACONTECIMIENTO U OBJETO DE ESTUDIO Y FORMULACIÓN DE PREGUNTAS Cuando el objeto o acontecimiento a investigar está seleccionado, el estudiante o los estudiantes realizan observaciones extrayendo la primera información a partir del cual se genera una serie de interrogantes.
En esta etapa, los equipos investigadores reciben apoyo para la organización y selección del ambiente, los dispositivos o elementos de montaje que los acerque a su objeto de estudio, por ejemplo si el acontecimiento de estudio es " Factores que influyen en la germinación del maíz ", podrían hacer una observación minuciosa de los objetos o variables que incluyen este acontecimiento como: tipo de semilla, el sustrato, la temperatura, humedad, aire. En esta etapa nos preocupamos de despertar la curiosidad de los estudiantes a través de diversas estrategias, induciendo, cuestionándole, motivando cómo que más quisieran saber del tema a investigar para formularse preguntas que les pueden servir de guía a todo el trabajo de investigación, como : ¿A qué factores ambientales responde el crecimiento de la raíz y el tallo? , ¿cómo es el proceso de germinación de un maíz? ¿ Qué tipo de semilla es favorable para la germinación?, formuladas las preguntas, cada grupo las presenta, se discute dichas preguntas, enriqueciéndolas o reformulándolas si fuera necesario, de esta forma se seleccionan las preguntas que sean más significativas y pertinentes a fin de que oriente la investigación ( reflexióntoma de conciencia). Recordar que estas preguntas se formulan en base a la observación y conocimientos previos, además- esta primera observación no requiere una guía de observación estructurada. ¿QUÉ PROCESOS MENTALES Y AFECTIVOS REALIZA EL ESTUDIANTE, EN ESTA FASE?.... CURIOSIDAD E INTERÉS ACTO REFLEXIVO
CONFLICTO COGNITIVO
PROBLEMATIZACIÓN
3. HIPOTETIZACIÓN En esta etapa los estudiantes investigadores formulan sus posibles respuestas a las preguntas formuladas (reflexión y planteamiento de propuestas de solución) luego de identificar y caracterizar los cambios ocurridos en la observación del objeto o acontecimiento de estudio ( interrelación de variables). ¿QUÉ PROCESOS MENTALES Y AFECTIVOS REALIZA EL ESTUDIANTE?.... RESPUESTA TENTATIVA PLANTEAMIENTO DE SOLUCIONES
RELACIONAR VARIABLES PERSISTENCIA
4. BUSQUEDA DE INFORMACION Y ELABORACION DEL MARCO TEÓRICO Para que cada grupo de investigador pueda validar las hipótesis planteadas es necesario que busque información tanto teórico como experimental por tanto se plantea un marco teórico que implica el conseguir toda la documentación pertinente a la investigación en diversas fuentes como textos , artículos científicos, entrevistas a
especialistas, visita a bibliotecas de otras instituciones educativas y/o de investigación, revisión en multimedia, internet, etc. según un cronograma de Búsqueda de Información que se realiza en conjunto maestro-alumno. Esta actividad se realiza permanentemente desde que se conoce el objeto a estudiar. Se desarrolla en algunas horas de Ciencia y Ambiente y/o en espacios que determina el grupo investigador, fuera del horario de clases. ¿QUÉ PROCESOS MENTALES Y AFECTIVOS REALIZA EL ESTUDIANTE?....
INDAGACIÓN PROCESAMIENTO DE INVESTIGACIÓN
USO DE TÉCNICAS DE RECOGER INFORMACIÓN
ORGANIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Para ayudar a los estudiantes a organizar sus tiempos y espacios, se elabora con ellos un cronograma de actividades, por ejemplo el que se muestra a continuación:
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ACTIVIDADES
Ag 1s 2s 3s 4s
Set 1s 2s 3s 4s
Oct 1s 2s 3s 4s
Nov 1s 2s 3s 4s
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Selección del acontecimiento u objeto de investigación Fundamentación del tema elegido Formulación de preguntas e hipótesis Búsqueda de información Elaboración del cronograma de actividades Experimentación (validación o prueba en blanco) y registro de las observaciones realizadas al acontecimiento u objeto de estudio 7. Redacción del marco teórico 8. Entrega del primer informe 9. Corrección del informe 10. Presentación del informe final 11. Conferencia de los proyectos de Investigación 12. Comunicación de las evaluaciones de los proyectos de investigaciones
5. EXPERIMENTACIÓN Y REGISTRO DE INFORMACIÓN Paralelamente a la búsqueda de información teórica se procede a la realización de esta etapa. En ella, el estudiante en base a las observaciones iniciales e información recogida, elabora con ayuda del docente, una guía estructurada para recoger y registrar datos de su objeto o acontecimiento de estudio. Se determina el día, ambiente (generalmente en el laboratorio) y los materiales, equipos y sustancias necesarios para la experimentación. Esta etapa ayudará a validar sus hipótesis propuestas, pues el proceso implica la búsqueda de causas.
En la guía de laboratorio diseñada por el grupo y corregida por el docente, debe indicarse el objetivo de estudio, los materiales, el procedimiento con esquemas, tablas de registros cualitativas y cuantitativas, que impliquen el uso de diversos materiales de laboratorio y que permitan el registro minucioso de los cambios y la puesta en práctica de las habilidades investigativas como la observación, medición, cuantificación, descripción de las variables, organización de los resultados. La experimentación que incluyen las pruebas en blanco se realizan dentro de los horarios de clases y fuera del horario según la disponibilidad de tiempo e interés del grupo. ¿QUÉ PROCESOS MENTALES Y AFECTIVOS REALIZA EL ESTUDIANTE?.... MANEJO DE INSTRUMENTOS OBSERVACIÓN
CONTROL DE VARIABLES PERSISTENCIA Y HONESTIDAD
6. PROCESAMIENTO DE LOS RESULTADOS Consiste en la organización de la información ordenado y coherente, haciendo uso de tablas, cuadros comparativos, esquemas, gráficos, diagramas, todo aquello que permita observar claramente la naturaleza y características de las variables estudiadas. Esto permitirá realizar un análisis exhaustivo datos. Es decir es presentar los resultados Los alumnos quedeinvestigan generalmente poseen instrumentos de experimentales registro de la a fin proponer una interpretación cuantitativa fenómenos. información (por ejemplocualitativa una guíao de práctica de de los laboratorio) que fue creada por ellos o proporcionado por sus asesores, pero este instrumento es un elemento de apoyo del recojo de información. Sin embargo es fundamental que él tenga un espacio donde pueda organizar toda la información para realizar un examen y análisis de todas sus partes interconectadas, esto implica también el uso de un marco teórico. Los estudiantes creativamente irán ideando la forma más pertinente de presentar sus resultados, así se entenderá que una parte de la creatividad que se necesita para producir conocimiento nuevo hay que utilizarla para encontrar el mejor modo de organizar las observaciones. La organización del marco teórico influyen en la forma que se diseñe las transformaciones de los registros. ¿QUÉ PROCESOS MENTALES Y AFECTIVOS REALIZA EL ESTUDIANTE?.... ORGANIZACIÓN
COMPARACIÓN
SITEMATIZACIÓN CREATIVIDAD
PERSEVERANCIA ANÁLISIS
7. ELABORACIÓN DE CONCLUSIONES DEL TEMA DE INVESTIGACIÓN En ésta fase de la metodología científica, a la luz de los resultados obtenidos el estudiante debe analizar los conceptos, las categorías y las definiciones que conforman su marco teórico y al igual que con el problema tendrá que aclarar si estos elementos fueron los más adecuados o si fueron insuficientes para captar la complejidad del objeto de investigación.
El investigador debe indagar las condiciones bajo las cuales se planteo la hipótesis, interrogarse acerca de los medios de comprobación de la hipótesis, si fueron los más convenientes o los más adecuados. Es la etapa donde se arriba a la comprobación o desaprobación de la hipótesis planteada, lo cual suele mencionarse en términos de probabilidad o porcentuales; si la investigación ha consistido en un trabajo científico de alto nivel, los resultados se generalizan, es decir, se aplican a la población estadística correspondiente y se expresan en forma de enunciados hipotéticos o leyes que acrecientan el cuerpo teórico de la ciencia.
¿QUÉ PROCESOS MENTALES Y AFECTIVOS REALIZA EL ESTUDIANTE?....
SÍNTESIS
AUTOESTIMA
INFERENCIA
INDUCCIÓN
SUSTENTACIÓN
8. SOCIALIZACIÓN DE LOS RESULTADOS experimental)
(Conferencia con trabajo
En esta fase donde las conclusiones y observaciones cuidadosas de unos son compartidas, para que otros, por su parte substancien o comiencen el proceso de colectar evidencias que acaban por alterarlas o refutarlas, es necesario organizar los tiempos y los espacios e involucrar a los que son implicados en este proceso
“LA CONFERENCIA ES UN GRAN EVENTO" Es importante resaltar que el docente "asesor" debe construir con el grupo expositor aquellos criterios que permitirá una mejor comunicación de los resultados: las técnicas de exposición, uso de materiales didácticos (organizadores visuales, láminas, guía de laboratorio, materiales y equipos de laboratorio y/o construidos con material reciclable o de bajo costo), tiempos disponibles, presentación adecuada (por ejemplo se les puede sugerir el uso de solapines con sus nombres y alusivos al tema a desarrollar), ambientación y organización del aula-laboratorio, convocatoria del público a quién se comunicará. Por ejemplo para un grupo de estudiantes que realizaron diversas investigaciones se estableció el siguiente cronograma de socialización.
¿QUÉ PROCESOS MENTALES Y AFECTIVOS REALIZA EL ESTUDIANTE?....
SUSTENTACIÓN APERTURA
COMUNICACIÓN ORAL Y ESCRITA IDENTIFICACIÓN
ANÁLISIS
VALORACIÓN DE LA PRODUCCIÓN
ORGANIZACIÓN
09. EVALUACIÓN: Es una tarea necesaria e importante, el docente evalúa permanentemente cómo se realiza el trabajo y los productos. También los mismos alumnos pueden evaluarse entre sí. Es decir se puede realizar una heteroevaluación, autoevaluación y coevaluación según los indicadores que el docente y estudiante establezcan. 10. PUBLICACIÓN DE LAS INVESTIGACIONES Es fundamental que todos los conocimientos producidos durante la investigación estén sistematizados en un documento y esto pueda ser presentado al público interesado. ¿QUÉ PROCESOS MENTALES Y AFECTIVOS REALIZA EL ESTUDIANTE?.... AUTOESTIMA IMA SISTEMATIZACIÓN
COMUNICACIÓN ESCRITA ANÁLISIS
BIBLIOGRAFIA: IPNM (INSTITUTO PEDAGÓGICO NACIONAL MONTERRICO). DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES.... Propuesta Metodológica para Desarrollar Capacidades de Investigación Científica en los Estudiantes del IPNMonterrico.-Lima. 2002.
NIEDA, Juana- MACEDO, Beatriz. - Un Currículo Científico para estudiantes de 11 a 14 años. Santiago, 2005.