Síntesis de resultados

El análisis de los datos arroja que los promedios en general, se encuentran bastante parejos con menos de 1.0 punto de diferencias entre sí.

Es necesario mencionar que si se miran los promedios por estudiante, se encuentran diferencias de más de 1.0 punto en sus niveles de desarrollo, incluso dentro de un mismo establecimiento. Pese a que participan en las mismas clases de ciencias, hay desarrollo de habilidades en diferentes niveles.

Por otra parte, los niveles de desarrollo de pensamiento científico en los establecimientos evaluados, obtienen promedios parejos para el total de las dimensiones: se ubican entre el nivel 1 y 2 para el curso en que se encuentran. La dimensión que presenta el promedio más alto (y que tiene mayor cantidad de niños que se encuentran en nivel 2), en los tres establecimientos, es el registro de datos obtenidos. Por otra parte, la dimensión que tiene el promedio más bajo (teniendo más alta frecuencia de estudiantes en nivel 0), es la formulación de preguntas investigables.

En términos de dimensiones, el nivel de desarrollo del pensamiento científico que se encuentra más descendido corresponde a la formulación de preguntas investigables correspondiente al ítem VII . Más del 80%, en esta dimensión, obtuvo un nivel 0 de desarrollo, lo que no deja de llamar la atención, ya que se puede decir que los estudiantes de la muestra no saben hacerse preguntas de este tipo. En un apartado se discutirá en torno a esta y a cada una de las dimensiones abordadas.

Además, el ítem que obtuvo más alta frecuencia cantidad de respuestas desde el nivel 1 corresponde a la interpretación de datos.

Finalmente, las dimensiones que obtuvieron más alta frecuencia en nivel 2, fueron el registro de datos obtenidos (ítem V) y la ejecución de la investigación (ítem IV), respectivamente.

72

7. DISCUSIÓN

Dados los resultados arrojados en la investigación, cabe formularse diversas preguntas en torno al desarrollo del pensamiento científico que tienen los estudiantes entrevistados.

¿Por qué existen distintos resultados entre estudiantes?, y ¿por qué un mismo estudiante obtiene distintos resultados en los distintos ítems?

Para comenzar a responder, es necesario considerar algunos aspectos de cada una de las dimensiones estudiadas, de la siguiente manera:

7.1. Dimensión: Observación y descripción del fenómeno

Es necesario señalar que, para los efectos de la construcción y ejecución de la entrevista realizada, se tomó en cuenta la descripción del fenómeno con el fin de evaluar la observación que los estudiantes realizaron. Sin embargo, la limitante es que ambas dimensiones no van necesariamente unidas, y posiblemente los niños observaron más elementos que aquellos que describieron. En rigor, pudimos saber cuánto describen los niños, y tener un panorama de la observación que realizaron, pero con la consideración de que es muy probable que no fueran absolutamente coincidentes.

En general, los niños observan y describen de manera simple o errada la situación que observan, al menos, en esta parte de la investigación.

La observación, según Harlen (1997) no es solo la captación de estímulos del medio externo, sino aquella actividad mental en donde los estudiantes requieren de todos los sentidos para extraer información. Los estudiantes, seleccionan la información de aquello que están observando para dar una descripción considerando todas las variables que participan en el fenómeno.

Se puede observar, en esta investigación, que los estudiantes no exploran usando los sentidos, con el fin de enriquecer sus posibilidades de tener una nivel de observación más preciso.

Lo que sí se encuentra, es que algunos estudiantes, describen detalles que tienen relación a otros fenómenos físicos que suceden dentro del líquido, sin

73 embargo, desvían la visión general del proceso y por lo tanto, la observación queda descontextualizada.

La descripción de la observación requiere además, recursos discursivos que los estudiantes utilizan para dar cuenta de lo que observan (Wellington y Osborne, 2009).

7.2. Formulación de hipótesis y predicción

Para efectos de esta investigación, se realizó la distinción sugerida por Harlen (1997), entre la hipótesis y la predicción, considerando que tienen una relación muy íntima en el proceso y no se pueden separar.

Las Bases curriculares del MINEDUC (2013) no aborda, entre sus objetivos de aprendizaje, el término hipótesis, al menos en el nivel que se está evaluando, sino que habla más bien de formulación de explicaciones posibles para un determinado fenómeno. Sin embargo, tal como menciona Harlen (1997, p:76), es la misma competencia, puesto que hipótesis se define como “sugerir explicaciones provisionales”.

En este caso, esta explicación está dada a partir de un fenómeno que los estudiantes observaron en el momento de la entrevista y que responde a una pregunta planteada por el entrevistador, ya que como plantea Pájaro (2002), es necesario considerar como punto de inicio, la utilización de los sentidos para la percepción del entorno, de esa manera se explora la realidad física de los eventos. En general, ocurre que el tipo de hipótesis que formulan los niños, son frases pequeñas que no se encuentran construidas de manera coherente y comprensible. Sin embargo, existen elementos predictivos en sus frases donde se observan indicios de formulación de una explicación plausible de poner a prueba en la investigación. La capacidad de explicarla, es la que aparentemente, no estaría desarrollada, pero ese factor, se podría revelar por la carencia de elementos discursivos que están a la base de la construcción de una hipótesis, más que en la capacidad de construir hipótesis propiamente tal.

Algunos autores de la psicología del desarrollo, plantean que a esta edad, recién los estudiantes comienzan a construir hipótesis o a comprender la causa y

74 efecto de los fenómenos (Berger, 2007), ya que se encuentran en período de transición a operaciones mentales más complejas y, por consiguiente, es mejor enseñarles desde esta edad, por ejemplo la física.

Para Piaget (1970), los niños que se encuentran en esta edad, están en un período de operaciones concretas y lograrían llegar a construir hipótesis a partir de los 12 años de edad más o menos, ya que esta competencia se logra con el pensamiento hipotético-deductivo.

Por otra parte, el MINEDUC (2013), en el marco referencial de la enseñanza de la ciencia, señala que, pese a que existen visiones de que la enseñanza de esta disciplina, particularmente la física, la formulación de hipótesis en ciencia escolar puede ser lograda por los estudiantes incluso desde el primer ciclo (8 años más o menos), siempre y cuando se cuenten con el espacio y la mediación adecuada.

En este caso, lo que ocurrió fue que la mayoría de los estudiantes no realizaron una explicación estructurada y de forma coherente, sino, por momentos, muy difícil de comprender en varios de ellos.

En relación a la predicción, lo esperable para el nivel 3, que corresponde al máximo, es que los estudiantes ordenaran las probetas con los líquidos del más rápido al más lento, según su caída. Sin embargo, no se logró esta secuenciación en la predicción. La competencia de anteponerse a los resultados es esperable que ocurra desde el primer ciclo, al igual que secuenciar, por ende, se podía esperar que los estudiantes lo realizaran sin dificultad (MINEDUC, 2013).

7.3. Planificación de la Investigación y manipulación de variables

La planificación de la investigación evaluó dos elementos: la organización de las etapas para llevar a cabo la investigación, y el reconocimiento y manipulación de variables.

Es importante señalar, que, tal como indica el marco referencial del MINEDUC (2013), la investigación experimental no es representativa de los tipos de investigaciones que se realizan en la ciencia escolar, sino que constituye un tipo de investigación que los/as niños/as realizan, pues no todas las investigaciones científicas son necesariamente experimentales. En este caso, se utilizó el modelo

75 experimental para la evaluación, por constituirse como el más representativo, pero es importante aclarar que no es el único que se realiza en la ciencia escolar.

La planificación de una investigación, requiere la organización de pasos que se harán en una situación futura y que responden a la proyección de una observación realizada. Por lo tanto, son pasos que, además de requerir imaginación, se necesita que el estudiante sea capaz de prever situaciones diversas poniéndose en distintos escenarios (Martin y Rodríguez, 1989).

En general, la forma que los estudiantes tienen para planificar es simple, se traduce a un promedio de dos o tres pasos, sin considerar eventos que pudieran ocurrir en la misma.

Se puede inferir que los niños no tendrían el hábito de planificar sus propias investigaciones, puesto que en la mayoría de las ocasiones, las entrevistadoras debieron explicarles que para planificar debían pensar en cómo poner a prueba su explicación y exponerla paso a paso, incluso colocándoles ejemplos de planificación de una acción cotidiana. Desde ahí los niños registraron cómo pondrían a prueba su hipótesis de manera sencilla.

Es necesario destacar, que pese a la simpleza en el nivel de su planificación, ésta fue coherente en gran medida, con la hipótesis formulada por ellos mismos. Este rasgo es necesario de destacar, puesto que en ambos procesos de pensamiento los niños requieren elementos predictivos de pensamiento al ponerse en una situación hipotética y someterla a prueba.

Por otra parte, durante la planificación, no consideraron las variables, al menos las más evidentes, que participan en la investigación, de manera autónoma.

La mayoría de los estudiantes no comprendió la pregunta acerca de las variables (se habló de factores, en lugar de variable, para facilitar su comprensión) que participaron en la investigación, por lo que se debió explicitar y hasta dar ejemplos en otras situaciones.

De hecho, casi la mitad de los estudiantes solo mencionaron las variables, pero sin comprender el propósito, a excepción de un par de niños, que sí explicaron la necesidad de modificar una de ellas y dejar a las otras constantes.

76 Según Berger (2007), los estudios desde la psicología, señalan que la manipulación de variables es una competencia que comienza a esbozarse desde más o menos esta edad. En este momento es cuando podrán reconocer y manipular variables y entender causas y efectos, por lo que según esto, sería esperable que no lo realizaran.

Sin embargo, el marco referencial del MINEDUC (2013), menciona que esta competencia de tipo indagatoria, puede ser lograda por los niños incluso desde los 8 años de edad aproximadamente, pero se debe enseñar y dar tiempo a los estudiantes para que la aprendan. Además, debe ir desde un contexto simple a uno más complejo para que ellos puedan comprenderlo mejor.

En esta investigación, los niños, si bien es cierto, no lograron a cabalidad reconocer ni manipular las variables, aun así, se evidencia que tienen nociones de aquello. Lo más probable es que no hayan tenido la oportunidad de realizar este tipo de investigación escolar, ya que al explicarles la necesidad de manipular una variable, lo comprendieron y avanzaron a la siguiente etapa de la investigación.

En el currículo nacional del MINEDUC (2013), la manipulación de variables aparece desde 5° año básico, pues es ahí cuando planifican investigaciones experimentales y no solo las ejecutan.

Sería interesante saber qué sucede en los cursos que anteceden a este (3° y 4° básico), puesto que la evidencia de los datos de la investigación, muestra que tienen alguna idea de cómo hacerlo. En caso de ser formados constantemente con este tipo de investigaciones, es probable que obtengan logros aún mayores o que puedan comprender los experimentos desde antes. Holt (2009) señala que lo que deben comprender es la necesidad del manejo de variables para que lo logren aprender.

Como señalan estos autores, es necesario que el profesor sea un buen mediador del proceso y ayude a los/as niños/as a medir correctamente y se respeten los ritmos de cada estudiante.

Este evento, requiere que los/as alumnos/as, en primer ciclo, comparen constantemente los procesos que van ocurriendo y los cambios asociados a los procesos, es decir, que observen continuamente el entorno.

77 7.4. Ejecución, comunicación verbal y registro de resultados.

En relación a la ejecución de la investigación, Berger (2007), señala que los estudiantes que se encuentran en esta etapa del desarrollo, en el contexto que se está estudiando, comienzan a ser capaces de evaluar lo que están haciendo. Lo anterior está muy vinculado a elementos metacognitivos, es decir, pueden darse cuenta de cómo piensan y evalúan los pasos. En este contexto, en la etapa de la ejecución de una investigación diseñada para ellos, lograrían poder mirar el proceso que han ejecutado y contrastarlo con lo que realmente ocurrió, haciendo consciente la necesidad de efectuar eventuales cambios.

Por otra parte, diversos autores han señalado la necesidad de valorar el error como una oportunidad de aprendizaje, ya que se convierte en un mecanismo de retroalimentación (Beltrán y cols. 2006; Furman y Podestá, 2011; Harlen, 2003; Harlen y MINEDUC, 2012) y además es coherente con la naturaleza del conocimiento científico. Sin embargo, estos autores señalan que es necesario resguardar el hecho de que estos procesos ocurren cuando existe un nivel de desarrollo adecuado, puesto que los niños por lo general, persisten en sus ideas a menos que otra idea les haga más sentido para ellos.

Durante esta investigación, uno de los aspectos evaluados fue la capacidad de ejecutar la investigación planificada, teniendo la flexibilidad suficiente para cambiar algunos de ellos si fuera necesario y declararlos dentro de la misma entrevista.

Es preciso mencionar que los mismos estudiantes, al darse cuenta de que su planificación no coincidía necesariamente con lo que ocurrió efectivamente, o estaba incompleta, se autorregulaban durante la investigación misma. Los estudiantes ejecutan lo que declaran y además realizan modificaciones cuando lo creen necesario. En general fue menos evidente, que pudieran reportar esos cambios, en comparación con la previa planificación. Este contraste, es menos logrado en términos de frecuencia. No así, la capacidad misma de modificar de acuerdo a la necesidad en la investigación.

A pesar de lo anterior, durante la investigación, si hubo estudiantes (7) que lograron mirar su proceso y evaluar la necesidad de los cambios, haciéndolos

78 explícitos. Cabe mencionar que, efectivamente, algunas investigaciones realizadas por ellos, no requirieron modificaciones.

Este hecho puede ser considerado desde dos puntos de vista: la primera es que, efectivamente, los estudiantes entrevistados no han alcanzado el nivel de desarrollo metacognitivo que permita llevar a cabo este proceso mental. O bien, no han tenido, un proceso de mediación que posibilite a los estudiantes tomar el error para generar aprendizaje, y este proceso no es instantáneo sino lento, y requiere que ocurra en la escuela con una buena mediación.

Lo que sí queda claro, es que la capacidad de ejecutar los pasos de la investigación y ajustarla de acuerdo a la necesidad (pese a que no explicitan dicha necesidad), son habilidades que todos logran en alguna medida.

En relación a la comunicación de resultados obtenidos, la comunicación verbal, es una competencia transversal que se encuentra durante todo el proceso. Sin embargo, en esta etapa se ha evaluado, exclusivamente, cómo el estudiante comunica sus evidencias.

La generalidad de los estudiantes no presenta elementos discursivos que permitan explicar eventos claramente, pues, una parte considerable de los niños proporciona frases cortas a descripciones que requieren más complejidad en la expresión.

Por otra parte, la comunicación escrita de resultados o registro de datos obtenidos, en ciencias, se incluye dentro de los procesos cognitivos que utiliza el estudiante en su quehacer. Este consiste en organizar la información de una manera coherente, según como se hace en ciencias. Lo complejo para los estudiantes, como señala Harlen (1997), es acordar la forma más adecuada para ese registro y que se proponga desde los mismos estudiantes, mediados por el docente.

En ciencias se utilizan formas simbólicas que los niños aprenden, para poder analizar los datos y en este caso, los estudiantes debieron decidir la forma de registrar sus datos.

79 Tal como señalan de Wellington y Osborne (2009), el lenguaje de la ciencia implica diversos rangos de comunicación, además del lenguaje escrito y hablado. Entre ellos están las representaciones visuales en las que se encuentran las imágenes, diagramas, tablas, modelos y gráficos.

La evidencia obtenida en esta investigación, es que los estudiantes sí serían capaces de organizar la información. Aun así, tendrían dificultades para reconocer los elementos necesarios que requiere la construcción de una tabla de datos.

Por otra parte, un alto número de estudiantes no organizó sus datos de manera simbólica, sino que en forma descriptiva, lo que evidencia que los estudiantes tienen pocas formas simbólicas de representación de los datos, pese a que es potencialmente desarrollable, no estaría presente en el nivel ideal.

7.5. Interpretación de resultados obtenidos

Para darle sentido al trabajo de los estudiantes, se requiere revisar la hipótesis a la luz de los datos obtenidos durante la investigación, de manera que se vaya respondiendo a la pregunta y se corroboren los resultados (Furman y Podestá, 2011). Así, se sugieren otras hipótesis o algunas modificaciones en los procedimientos, lo que lleva a nuevas preguntas.

En esta dimensión, se evaluaron dos aspectos: el contraste de los resultados y la interpretación de los mismos.

El contraste de hipótesis no fue analizado por la poca confiabilidad que presentó el instrumento de evaluación.

Aun así, es posible darse cuenta de la dimensión, a través de los datos obtenidos, sobre la capacidad de los niños para interpretar sus resultados.

La mayoría de los estudiantes respondieron con frases cortas mencionando los justo y necesario. No retomaron su hipótesis de trabajo, pese a que sí, algunos retomaron las predicciones.

Los estudiantes, recurren a sus resultados obtenidos, más aquello que se imaginan y lo que conocen desde su vida cotidiana, para formular una respuesta y lo explican con sus propias palabras, proceso cognitivo que es absolutamente

80 coherente con el propósito central de la enseñanza de la ciencia (Harlen, 2010 y Furman y Podestá, 2011).

En esta investigación los estudiantes utilizaron sus conocimientos y datos para dar otra explicación del fenómeno que ocurre y que es fruto de la observación hecha. Comentaron con palabras simples lo que imaginaron, pero en general, explicarlo no resultó de manera fluida.

Harlen (1997), en relación a esto menciona que los niños más pequeños, no logran comprender que los procedimientos que llevan a cabo son para poner a prueba hipótesis que construyen y, por lo tanto, que es necesario mirarla nuevamente para aceptar dicha hipótesis, o bien refutarla. Da la impresión de que justamente esto es lo que ocurrió con la mayoría de los estudiantes evaluados, por lo que esta dimensión de pensamiento, se encuentra en un nivel bastante más bajo de lo que debiera ocurrir a esta edad.

7.6. Elaboración de conclusiones y formulación de preguntas investigables La elaboración de la conclusión es un proceso de aprendizaje, al igual que todos aquellos que tienen que ver con el desarrollo del pensamiento científico en particular. Por esta razón, es necesario que sea sistemático, y que vayan construyendo una explicación que está más allá de la interpretación de datos, tratando de sistematizar organizadamente la evidencia y dándole un sentido coherente. La capacidad de concluir, incluye sintetizar los resultados, considerando la hipótesis inicial y los eventos que ocurrieron durante el desarrollo de la investigación (Furman y podestá, 2011).

Berger (2007), señala además que los estudiantes debieran evaluar sus procesos en esta etapa y relacionar los datos con su imaginación para explicar fenómenos del entorno.

Lo que ocurrió en esta investigación, fue que los estudiantes aparentemente no logran sintetizar sus resultados para explicar sus hallazgos, y no evalúan el proceso de manera autónoma. En general, explican de manera muy