La importancia del diseño curricular para enseñar ciencias en las escuelas




Introducción 

La relevancia de la enseñanza de las ciencias en la escuela ha aumentado a nivel mundial, en virtud del imperativo de participar en una economía globalizada e incrementar la calidad de vida de la ciudadanía. Este requerimiento es apoyado por organismos internacionales (UNESCO, OCDE, Banco Mundial) que reconocen el aprendizaje de las ciencias como una pieza clave para el desarrollo económico y tecnológico (Dillon, 2009; Jenkins, 2009; Lavonen y Laaksonen, 2009; Millar et al., 2006). Desde 1960, diversas naciones desarrolladas y en vías de desarrollo han asumido este desafío y lo enfrentan mediante cambios o actualizaciones de sus currículos. De igual modo, han instalado sistemas internos de evaluación de los aprendizaje y han participado en evaluaciones internacionales como TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study) y PISA (Programme for International Student Assessment) (Coll y Taylor, 2012). 

La manera de concebir la educación científica ha experimentado transformaciones. Por un lado, la concepción basada en la enseñanza de hechos o datos científicos ha sido reorientada hacia al desarrollo de habilidades científicas; este planteamiento promueve las prácticas de indagación, el uso de evidencias, la construcción de modelos y explicaciones científicas, el estudio de la naturaleza de la ciencia y la perspectiva (multi)disciplinaria para abordar los fenómenos naturales (Bybee, 2002; Duschl, 2008; Jenkins, 2009; Kim et al., 2013). Por otro lado, ha cobrado importancia la dimensión social, ética y tecnológica de la educación científica vinculada a contextos socialmente significativos; y, además, hay mayor interés en propiciar el acceso al conocimiento científico de la ciudadanía (Mueller y Tippins, 2012; Sadler y Dawson, 2012). 

Las transformaciones señaladas expresan el actual desafío que implica la enseñanza de las ciencias; cada país ha diseñado una forma particular de enfrentar este desafío, y esta diversidad se ha traducido en las distintas concepciones de las ciencias, presentes en los currículos nacionales. Por ejemplo, en Singapur la reforma curricular enfatiza especialmente el proceso de indagación (Kim et al., 2013; Millar, 2011; Schmidt y Prawat, 2006); en Inglaterra se busca mejorar la alfabetización científica de todos los estudiantes y a la vez preparar a las nuevas generaciones de científicos (Millar, 2011), mientras que el reciente currículo de Islandia asocia la alfabetización científica con principios éticos para una sociedad más equitativa y humana (Thorolfsson et al., 2012). 

De esta manera, en los currículos nacionales se prescriben las metas de aprendizaje que son consideradas valiosas para una sociedad con respecto a la enseñanza de las ciencias. Las metas curriculares, a su vez, están alineadas con las evaluaciones nacionales e internacionales que se llevan a cabo en los sistemas escolares. De igual modo, el currículo pretendido, que se expresa a través de los aprendizajes esperados para cada curso y/o nivel escolar, orienta el diseño e implementación de las estrategias instruccionales y los procesos evaluativos en el aula. El conocimiento del currículo y de las políticas educacionales también son parte de la formación profesional docente (Shulman, 2005). Con respecto a la elaboración de textos escolares u otros recursos instruccionales, la selección de los contenidos y de las habilidades a desarrollar está influenciada por las metas propuestas en el currículo (Meneses et al., 2014). El diseño del currículo prescrito, por lo tanto, tiene impacto no sólo en la práctica pedagógica vinculada a las oportunidades de aprendizaje que se ofrecen a los estudiantes en el aula, sino también en la elaboración de las políticas públicas y en la formación inicial docente (Cai y Cirillo, 2014; Calado, et al., 2013; Gysling, 2003; Kridel, 2010; Valverde, 2004).

La manera en que están construidas y organizadas las metas de aprendizaje en el currículo puede promover la realización de ciertas actividades en el aula que buscan alcanzar los objetivos propuestos, así como orientar la evaluación de los aprendizajes alcanzados (Kim et al., 2013; Millar, 2011; Schmidt y Prawat, 2006). En consecuencia, la selección de habilidades y contenidos, el modo en que éstos se conectan y la forma en que progresan en cada currículo nacional es un punto de referencia básico para su implementación y su evaluación (Calado et al., 2013; Fortus y Krajcik, 2012; Jenkins, 2009; Millar, 2011). En la medida en que un currículo presenta objetivos de aprendizaje asociados de forma clara a habilidades y contenidos, es posible formular descripciones más precisas sobre los niveles de desempeño esperados y obtener evidencia sobre los desempeños efectivamente alcanzados por los estudiantes. En efecto, a partir del contraste entre objetivos de aprendizaje y niveles de desempeño alcanzados sería posible generar un diseño curricular que incluyera un rango de enfoques y recursos instruccionales apropiado para los tipos de progresión que requieren los estudiantes (Corcoran et al., 2009).

Coherencia y progresión curricular en ciencias 

Los países que obtuvieron buenos resultados en el Third International Mathematics and Science Study (TIMSS) se caracterizaron por tener diseños curriculares coherentes, es decir, por la existencia, para cada grado y entre grados, de una secuenciación y jerarquización de los contenidos y de los desempeños esperados consistentes con la disciplina. En tanto, los bajos resultados de los Estados Unidos en el tercer TIMSS fueron atribuidos, en parte, a la alta variabilidad en la cobertura curricular y a la ausencia de criterios de progresión curricular comunes en los distintos estados (Schmidt y Prawat, 2006; Schmidt et al., 2005). 

La ciencia escolar es una asignatura que suele estar integrada por cuatro campos de conocimiento: física, química, biología y ciencias de la Tierra, y la articulación entre ellas se manifiesta de diversa manera en los currículos nacionales. Los países que obtuvieron los desempeños más destacados en el tercer TIMSS para el nivel primario (Singapur, Corea, Japón, República Checa) coinciden en organizaciones curriculares en las que los temas científicos fundamentales mantienen relaciones interdisciplinares y se extienden a lo largo de varios grados, con una progresión que va desde los aspectos descriptivos hacia los teóricos. Además, comparten el inicio de la enseñanza de la ciencia en tercer grado (Schmidt et al., 2005). 

Entre los temas clave de las ciencias se encuentran la clasificación de los seres vivos y sus sistemas, la clasificación de las características físicas de la Tierra, la clasificación de las propiedades de la materia y las formas de la energía. Los currículos de los países con alto desempeño se caracterizan por presentar una estructura de triángulo invertido en torno a las disciplinas, es decir, los temas científicos van aumentando en cantidad y en complejidad a medida que aumenta el nivel de escolaridad: en biología los contenidos progresan desde la taxonomía y morfología de los seres vivos hacia la ecología y el medio ambiente, así como hacia la fisiología y bioquímica; mientras que las ciencias de la Tierra se inician con la descripción y clasificación de los rasgos físicos de la Tierra y el Sistema Solar para avanzar hacia sus procesos. Para la física y química, la progresión comienza con la descripción de las propiedades de la materia y se dirige hacia los cambios de la materia, las formas de energía y fuerza, y nociones de química básica y movimiento (Smith et al., 2005). 

Otra propuesta de organización curricular es la planteada por Harlen et al. (2012), quien utiliza tres metáforas para representar modelos de progresión del aprendizaje de las Grandes Ideas de la Ciencia. La primera metáfora corresponde al ascenso por una escalera, que se caracteriza por una secuencia única de actividades instruccionales que va aumentando gradualmente su complejidad; sus destinatarios son un grupo homogéneo de estudiantes. La segunda metáfora es armar un rompecabezas;en este proceso los estudiantes seleccionan y agrupan piezas aisladas para formar estructuras más complejas hasta conseguir armar la imagen completa. La tercera se denomina entrenamiento para un maratón; con esta imagen se destaca que los aprendizajes se logran de forma gradual y de forma sucesiva, es decir, se reiteran los recorridos, pero en cada trayecto se incrementa la dificultad en relación con el logro obtenido previamente. 

Si bien estas metáforas contribuyen a representar de forma más comprensible la manera en que progresaría el aprendizaje en ciencias, no permiten identificar con precisión la organización de un currículo; además, no proporcionan información suficiente, basada en evidencias, que pueda orientar el modo en que los objetivos de aprendizaje del currículo prescrito se podrían implementar en los restantes niveles curriculares: currículo editado, currículo implementado y currículo evaluado (Gimeno, 2002). Lo anterior muestra que es necesario avanzar en descripciones sistemáticas de los currículos a través del análisis de los documentos curriculares, con el fin de conocer el modo en que están construidos, más allá de los propósitos o intenciones declaradas. 

Efectivamente, la coherencia es un factor clave en los currículos nacionales dado que su organización impacta y guía las expectativas de aprendizaje de los estudiantes, la construcción de recursos, el diseño de estrategias instruccionales y la evaluación (Newmann et al., 2001). Un currículo considerado coherente estaría “articulated over time as a sequence of topics and performances consistent with the logical and, if appropriate, hierarchical nature of the disciplinary content from which the subject-matter derives” (Schmidt et al., 2005: 548). Un rasgo importante para el diseño de los currículos es la presencia de una progresión de los aprendizajes, cuyos contenidos deberán estar organizados de acuerdo al campo disciplinario al que pertenecen; además, tanto las habilidades o niveles de profundidad de los conocimientos que se espera que los estudiantes aprendan, como los desempeños esperados, deberán estar secuenciados (Fortus y Krajcik, 2012; Salinas, 2009). 


Latinoamérica se han llevado a cabo diversas reformas educativas para mejorar la educación científica; sin embargo, los resultados de las mediciones internacionales (TIMSS, PISA) indican que los desempeños de los estudiantes de esta región no son los esperados. Con base en la insatisfacción de los desempeños alcanzados en las mediciones internacionales, se han observado problemas en la formulación clara de las metas de aprendizaje y la prevalencia de ambigüedades, imprecisiones y hasta contradicciones en los currículos nacionales. Y es a partir de esos problemas que se derivan consecuencias no deseadas, por ejemplo, se impide el establecimiento de relaciones coherentes entre el currículo pretendido y el implementado, y no se pueden verificar los resultados del aprendizaje alineados con el currículo (Valverde y NäslundHadley, 2011).


Fuente: Revista Perfiles Educativos

Artículo: Oportunidades para aprender ciencias en el currículo chileno: contenidos y habilidades en educación primaria.

http://www.iisue.unam.mx/perfiles/perfiles_articulo.php?clave=2016-153
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