Práctica educativa activa de bajo costo para clases deciencias en educación media.

Presentado por Sebastián Rosales Cote (201116771)

Director: Antonio Manu Forero Shelton

Semestre 2016-II

CONTENIDOS

Capítulo 1: Introducción.............................................................................................3

1.1 Resumen:.......................................................................................................3

Capítulo 2: Marco Teórico..........................................................................................4

2.1 Aprendizaje Activo..........................................................................................4

2.2 Interés y Motivación.......................................................................................8

2.3 Investigación en Ciencias Sociales.............................................................10

2.3.1 Diseño de investigación en ciencias sociales....................................10

2.3.2 Diseño y evaluación de encuestas.....................................................13

2.4 Estado del arte.............................................................................................15

Capítulo 3: Metodología...........................................................................................18

3.1 Diseño de la investigación...........................................................................18

3.1.1 Pregunta de investigación..................................................................18

3.1.2 Objetivos.............................................................................................18

3.1.3 Hipótesis.............................................................................................19

3.2 Diseño de la encuesta.................................................................................19

3.3. Diseño de la práctica..................................................................................20

3.4 Ejecución de la práctica...............................................................................23

Capítulo 4: Resultados y análisis.............................................................................28

4.1 Resultados de los instrumentos...................................................................28

4.2 Evaluación de los instrumentos...................................................................30

4.2.1 Evaluación de los instrumentos de los profesores.............................30

4.2.2 Evaluación de los instrumentos de los estudiantes..........................32

Capítulo 5: Conclusiones.........................................................................................36

Capítulo 6: Bibliografía, agradecimientos y anexos................................................38

Anexo 1: Cartilla didáctica.......................................................................................40

Anexo 2: Instrumentos de medición........................................................................43

Capítulo 1: Introducción 1.1 Resumen:

Se ha reconocido desde la teoría educativa la necesidad de vincular activamente alestudiante en las clases. En la enseñanza de las ciencias esto implica un contacto con laexperimentación científica en aula mucho más fuerte, sin embargo realizar experimentos conlos estudiantes plantea retos importantes como los altos costos de los instrumentos deexperimentación, mantener a los estudiantes interesados en la práctica y una alta inversiónen tiempo por parte de los profesores.

Con esta motivación, en este trabajo se revisó cómo vincular activamente a estudiantes enclases experimentales de bajo costo incide en su interés por las prácticas científicas, y seindagó cómo aplicar este tipo de prácticas afecta la percepción de los profesores sobre suscapacidades y limitaciones para enseñar ciencias de manera experimental. En específico, sediseñó una práctica activa con microscopios de bajo costo (FoldScopes), se redactaroninstrumentos para medir los cambios en el interés de los estudiantes y en la percepción delos profesores generados por esta experiencia, y se evaluó con un grupo de 10 estudiantes y4 profesores del Colegio Fontán Capital, en Bogotá, Colombia. A partir de los aprendizajes deeste proceso, se rediseñaron los instrumentos para que fueran más amigables con losparticipantes y se complementaron para que evaluaran descriptores de interés más diversos.

Se encontraron indicios de que esta práctica activa genera en los estudiantes un fuerteinterés por las prácticas científicas, y evidencia de que los profesores están restringidos demanera significativa por los recursos didácticos de su institución. Por estas razones loslaboratorios de bajo costo son una alternativa interesante para el desarrollo activo de losprocesos de enseñanza y aprendizaje de las ciencias.

Uno de los retos más importantes que tiene la enseñanza de las cienciasnaturales, y en particular de la física, es hacer del estudiante un participante activode la construcción del conocimiento. Esta necesidad ha sido reconocida porteóricos de la educación, como John Locke, Rousseau y, quien le acuñófinalmente el nombre de aprendizaje, John Dewey. Este tipo de enseñanza hademostrado sus buenos resultados en diversas prácticas, incluidas las realizadaspor Centro de Investigación y Formación en Educación (CIFE) (ahora Facultad deEducación) de la Universidad de los Andes (Hernández & Yaya, 2010). Incluirherramientas novedosas que garanticen el aprendizaje del estudiante es un retoque requiere grandes esfuerzos de todos los miembros del sistema educativo,desde de los diseñadores de políticas públicas hasta los profesores y estudiantes,y es labor de la academia (tanto las facultades de Educación como las deCiencias) liderar y guiar este cambio.

Existe entre los docentes de educación media el imaginario que se requierengrandes fondos o complejos laboratorios para hacer prácticas experimentales queinvolucren activamente a los estudiantes. Esto es particularmente problemático enlas instituciones educativas estatales (que cubren en el 72,7 % de la demanda de

matrícula del país (Pereyra, 2006)) que, de hecho, no pueden destinar dichosfondos ni cuentan en, muchas ocasiones, con instrumentación adecuada. En estesentido, resulta prioritario desmitificar dichas ideas, diseñando prácticaseducativas, que a bajo costo, permitan a los estudiantes tener experienciascientíficas de primera mano donde ellos mismos puedan gestar su proceso deaprendizaje.

Capítulo 2: Marco Teórico2.1 Aprendizaje ActivoEl término aprendizaje activo fue acuñado por John Dewey a finales del siglo XIX yha sido el concepto central que las escuelas norteamericanas han usado paradesarrollar métodos innovadores de educación, como el método Kilpatrick, el planDalton o el sistema Winetka. Sin embargo, las ideas de tener en cuenta laintegralidad del estudiante (sus intereses, motivaciones, emociones, ideas, etc.) yde incluirlo activamente en proceso didáctico son ideas que se describen porprimera vez en la Instituciones Oratorias de Quintiliano (95) y los Pensamientossobre Educación de John Locke (1693).

Cuando nos referimos a aprendizaje activo hablamos de “cualquier actividad quepermita al estudiante involucrarse con los materiales del curso durante suinstrucción de forma tal que el estudiante y el profesor pueden cerciorarse de lacapacidad del estudiantes y ajustar la instrucción para facilitar el aprendizajefuturo.” (Center for Teaching Excellence, s/f)

Uno de los precursores más importantes del aprendizaje activo es el juego. Sonpocas son las experiencias que cautiven tan genuinamente y requieran unaintervención tan activa de sus participantes como el juego. La relación entre lolúdico y lo didáctico es importante por dos razones: por una parte desvela el perfilpsicológico del estudiante y por otra, motiva al aprendizaje. Respecto a esteprimer aspecto, Luzuriaga (1979) recuerda que Quintiliano, primero en rescatar elvalor de la psicología en la educación, propone un modelo didáctico en el quepadres y maestro estén encargados de la observación y reconocimiento de los“talentos e índoles” del estudiante. Y, según él, no hay espacio mejor paraobservar esto que en el juego, pues en medio de la espontaneidad y diversión“revela el niño sus verdaderas inclinaciones.” (Quintiliano, 95)

En segunda instancia, el juego demuestra que el hombre tenderá, guiado o no, aseguir sus intereses más personales. Los espacios lúdicos son, en general,momentos completamente abiertos a la voluntad de los participantes, en loscuales niños y adultos tienen la posibilidad de escoger si participar o no.Sorprende ver que aunque no haya una recompensa inmediata o un castigoprevisible la tendencia es a integrarse en el juego y participar en él. Así losespacios lúdicos ejemplifican cómo la motivación intrínseca, aquella que obedece

a las pulsiones y deseo más internos, es aquella que se expresa con másnaturalidad y más fuerza. Tanto es así, que Locke va mucho más allá cuando“observa justamente que el niño, por lo demás el hombre -aunque en medidamucho mayor- gusta entregarse a actividades diversas siempre no se trate deactividades obligatorias.”(Abbagnano & Visalbergi, 1957) Sin embargo, sipensamos el aula como un espacio obligatorio, este razonamiento lúdico presentauna aparente contradicción a la que Locke se anticipa propositivamente: “Elestudio debe organizarse de tal modo que resulte natural placentero y apto parasatisfacer la curiosidad natural y los intereses del niño” (Locke, 1693)

La idea, aun cruda y muy vinculada al juego del aprendizaje activo se retoma porJean Jacques Rousseau a mediados del siglo XVIII. Emilio es un personaje ficticio,protagonista de cinco libros que llevan su nombre, donde Rousseau expone susprincipios educativos. Emilio crece en un ambiente especialmente elaborado paraél, aislado de la sociedad para que aprenda a su ritmo las lógicas sociales enespacios controlados. Las personas que con él conviven se comportan yreaccionan según lo que se le quiera enseñar, las situaciones que él vive estánpredispuestas para su aprendizaje e incluso los objetos con los que tiene contactoestán organizados para despertar su curiosidad (Abbagnano & Visalbergi, 1957).Ya no es un aprendizaje mediado por el juego como lo proponía Locke, ni muchomenos el aprendizaje complementado por el juego de Quintiliano, para Rousseaula mejor forma de aprender para la vida es viviendo. Este es un gran paso hacia elaprendizaje activo pues se mantiene la necesidad de naturalidad en elaprendizaje, así como la importancia de los intereses y la curiosidad, añadiendoademás la importancia del contexto. “Si se quiere resumir sus ideas pedagógicasen pocas palabras habría que decir que para Rousseau […] la educacióncomienza con la vida, que la educación ha de enseñar a vivir, que ha de ser activay realizarse en un ambiente de libertad”. (Luzuriaga, 1979) Esta noción deactividad no está excluida únicamente a alguna disciplina o alguna dimensión, lamoral, la educación física, la política han de aprenderse en la práctica, más aun enlas ciencias: “el lenguaje a través de la conversación y de la lectura, la cienciamediante experimentos prácticos y aparatos simples construidos por Emilio enpersona” (Abbagnano & Visalbergi, 1957)

El asentamiento de la Revolución industrial provocó, en el siglo XIX, un cambiofuerte en los modelos educativos y en las ideas pedagógicas. “Así la Revoluciónindustrial que empezó a fin del siglo anterior se desarrolla ahora intensamente yda lugar a la concentración de grandes masas de población y a la necesidad deatender su educación” (Luzuriaga, 1979). Francia, Inglaterra, Alemania, España,Estados Unidos, e incluso las nacientes naciones hispanoamericanas dieronpasos agigantados por atender la nueva y creciente población urbana,aumentando la cobertura y masificando los procesos didácticos. En este periodoya no había un Emilio a quien educar, había miles de ciudadanos provenientes delcampo, con necesidades educativas muy específicas (sobretodo alfabetización,

aritmética y nociones técnicas). Esto necesariamente implicó que el aprendizajeactivo y su reflexión pedagógica entraran en un siglo de latencia siendoreemplazada por los nuevos sistemas públicos nacionales.

Finalmente, tras esta pausa, el aprendizaje activo llega su culmen con JohnDewey quien basa todo su modelo pedagógico en él. Retoma los conceptos deRousseau acerca de los intereses y el aprendizaje para la vida en la vida, pero vamucho más allá, incluyendo en la experiencia “los factores desfavorables,precarios, inciertos, irracionales y odiosos del universo” (Abbagnano & Visalbergi,1957) y modificando la ubicación del interés respecto al sujeto. Con respecto a loprimero, resalta la importancia, hasta ahora escondida, del error en el proceso delaprendizaje activo, es decir, la experiencia del estudiante es para Dewey tanvaliosa cuando erra como cuando acierta. La experiencia y la construcción desentido no sólo se generan de situaciones perfectas, más bien se construyen ensíntesis con los errores y la imperfección. Después de todo, para Dewey el caosgenera orden, una mar de perturbaciones puede hacer surgir el todo.

El interés toma un nuevo enfoque con Dewey; “el interés no es un dato, no es algofijo y estático; ligado como está con la actividad cambia y evoluciona alcomplicarse y enriquecerse la actividad misma” (Abbagnano & Visalbergi, 1957).Ahora las actividades y la psicología del estudiante están íntimamenterelacionadas, el estudiante altera la actividad y la actividad altera los intereses delestudiante. Así, ya no tienen sentido los ambientes controlados y predeterminadosde Emilio, la actividad debe ser tan dinámica y ajustable como el niño, aunquesigue conservando el carácter real y contextual de Rousseau. ¿Qué otro espacioreal y dinámico más que la vida misma? Para Dewey, el espacio de aprendizaje,más que un juego, más una obra de teatro, “debe representar la vida actual, unavida que sea tan real y vital para el niño, como la que vive en su casa, en elvecindario o en el campo de juego” (Dewey, 1938). La distancia entre laeducación y la vida se reduce a lo mínimo posible, la enseñanza sin contextocarece tanto de sentido como un contexto sin aprendizaje, aprender es muchomás fácil cuando se sigue los intereses vitales de los estudiantes.

Uno de los corolarios de la aproximación de Dewey al aprendizaje activo es que,en medio de la apuesta de acercar la educación a la vida misma, se debenrescatar elementos olvidados por Rousseau pero que están presentes en Locke yen Quintiliano, específicamente el carácter social del aprendizaje. CuandoRousseau propone que Emilio interactúe solamente con actores que finjanrelaciones sociales lo hace esperando que se generen exclusivamente lassituaciones de aprendizaje planeadas por Rousseau. Esta pulcritud didáctica escriticada por Dewey que propone que, como en la vida, el aprendizaje se da conaltos y bajos que son retroalimentados, idealmente de manera positiva, por lasrelaciones sociales. Encontrarse con otra(s) subjetividad(es), además de lasbellezas intrínsecas que trae, permite cuestionar sus propios conocimientos,resolver dudas con pares, aprender de ellos y poner en diálogo formas de

aprender y de enseñar. En este sentido, Dewey rescata la dimensión social delaprendizaje.

Pocos años después de la publicación de los libros de Dewey, sus postuladospedagógicos se hicieron realidad en modelos educativos alrededor de los EstadosUnidos, entre los cuales están el de la escuela Parker y la metodología porproyectos de Kilpatrick (Abbagnano & Visalbergi, 1957). Y harán falta menos de 10años para que las ideas de aprendizaje activo se juntaran con los nuevoshallazgos, realizados en Europa germánica y en la Unión Soviética, acerca de lapsicología del desarrollo y la genética epistemológica para que inspiraran elsurgimiento del constructivismo.

2.2 Interés y Motivación Uno de los retos grandes con los que se encuentra el aprendizaje activo y ladidáctica en general es mantener motivados a los estudiantes. La motivación, alser la fuerza psicológica que promueve la acción (Touré-Tillery & Fishbach, 2014),está directamente relacionada con el éxito de una práctica didáctica activa puesesta última requiere de estudiantes cuya voluntad esté dispuesta a realizar lasactividades. Es decir, un estudiante motivado en una práctica didáctica es unestudiante que desea hacer parte de ella a proiri lo cual es necesario si sepretende que, además, participe activamente de ella. Las razones o motivos porlos cuales un estudiante quiera participar en una práctica didáctica pueden sermuy diversos, desde esperar evitar una sanción hasta un deseo genuino deconstruir conocimientos. Este rango es supremamente amplio, por lo que se sueledividir en dos categorías: Motivaciones extrínsecas y motivaciones intrínsecas. Lamotivación extrínseca es aquella fuerza proveniente de agentes externos quepromueve la acción, mientras que la intrínseca es aquella fuerza proveniente delinterior individuo que le motiva actuar. (Ryan & Deci, 2000) Algunos ejemplos deestos tipos de motivación son la presión y refuerzo social, y la curiosidad y eldeseo de autorrealización, respectivamente.

Ryan & Deci (2000) han revisado la diferencia entre las características de lasmotivaciones intrínsecas e intrínsecas en contextos educativos, y encontró queuna de las principales diferencias es que por su naturaleza, las motivacionesextrínsecas son altamente dependientes de las condiciones ambientales mientrasque las motivaciones intrínsecas son muchos más estables. Por esta razón es queen el presente trabajo nos centraremos en las motivaciones internas.

La relación y la distinción entre la motivación intrínseca y el interés es aún objetode estudio y de debate entre la comunidad científica, por ejemplo Schiefele (1991)hace un recorrido histórico mostrando como la aproximación entre estos dosconceptos varía fuertemente entre corrientes psicológicas. Para este trabajo seutilizará la aproximación actualizada del interés individual, en la que el interés es“un estado fisiológico caracterizado por una atención focalizada, un incremento enel funcionamiento cognitivo y afectivo y un esfuerzo persistente” (Schiefele, 1991)que demuestra motivaciones intrínsecas.

En la literatura, se han descrito diversas formas de medir el interés y la motivaciónintrínseca. Por una parte Ainley, Hidi, & Berndorff (2002) propone medir el interésde los estudiantes por medio de cuatro descriptores: afecto, escogencia,persistencia y resultados cognitivo (por medio de pruebas escritas). Ainley suponeque un estudiante interesado en un tema o una situación sentirá emocionespositivas respecto al este, deseará trabajar en él, persistirá más allá de los retosque este le presentes y podrá dar cuenta de estos en un examen. Por su parte,

Touré-Tillery & Fishbach (2014) mencionan cuatro formas de medir la motivaciónintrínseca:

Una persona que está altamente motivada evaluará como positivos todoslos estímulos relacionados al proceso, mientras que valorará negativamentelos que lo distraigan de él.

Una persona que está altamente motivada una mayor precisión en sutrabajo, trabajará más y se retará mucho más.

Una persona que está altamente motivada escogerá elementos, objetos yacciones congruentes al proceso.

Contrario a lo que se espera una persona que está altamente motivada,hará su trabajo más lentamente disfrutando del proceso.

2.3 Investigación en Ciencias Sociales2.3.1 Diseño de investigación en ciencias sociales. La investigación en ciencias sociales es diferente a la investigación que se haceen ciencias naturales. Las investigaciones en ciencias sociales deben tener encuenta la estocasticidad de los factores humanos y tienen menos control sobre lasvariables, experimentales y de control, con lo que las lógicas de planeación,ejecución y evaluación de las situaciones de investigación cambian.

En ciencias sociales se pueden distinguir dos tipos de diseños de investigación,experimentales y no experimentales (CITA). En los experimentales, el investigadordiseña un sistema donde él tiene fuerte influencia sobre las variables de control,dependiente e independientes, por lo tanto usualmente suelen arrojar resultadosmás sólidos. Por su parte en la no experimental, el investigador parte más de laobservación de sistemas existentes teniendo menor control sobre las variables ypor tanto suele darse resultados menos conclusivos. Es importante mencionar dosaspectos de esta distinción: primero, las investigaciones totalmenteexperimentales y totalmente no experimentales son los blancos y negros de unaescala de grises, es decir la mayoría de investigaciones tienen tanto variablescompletamente controladas y variables fuera del control. Segundo, hay que sercuidadosos con la relación entre las investigaciones experimentales y lacausalidad. Se suele decir que de las investigaciones experimentales se puedendeducir relaciones causales mientras que de las experimentales solocorrelaciones. Esto usualmente es cierto, sin embargo existen casos donde unabuena investigación experimental no puede generar conclusiones causales ycasos donde las no experimentales sí pueden.

Para cualquiera de los dos casos se distinguen cuatro pasos básicos (CITA):

1. Definición de la pregunta: La pregunta es el centro de la investigación puesorienta y da criterios para desarrollar todos los pasos posteriores. Esta debeser suficientemente amplia para tener utilidad científica, perosuficientemente restringida como para que sea realista resolverla. El primeraspecto da cuenta de la justificación de la pregunta problema, y la segundade los límites de la ejecución. Una vez se tiene la pregunta de investigación,la hipótesis se plantea como una posible respuesta a dicha pregunta, yfinalmente lo objetivos dan cuenta de la forma en la que la hipótesis va aser verificada o desmentida.

2. Diseño de la investigación: En este punto se plantea cómo cumplir losobjetivos de la investigación, es decir, se definen las variables,procedimientos, controles, asignaciones aleatorias; se establece si lainvestigación será experimental o no, si se va a hacer en el campo o enlaboratorio; se planea la recolección de datos; se prevé el tratamiento que

se le va a dar a las variables confundidas; y se seleccionan laspoblaciones.

3. Operacionalización de las variables: Este punto podría ser perfectamenteparte de la segunda etapa, pero suele olvidarse tanto que es mejorsepararlo en uno independiente. Una vez se define qué se quiere medir, sedebe planear cómo se pretende medir, con qué instrumentos y qué tanválido y tan confiables son estos instrumentos. Es muy común cometer elerror de prestar atención a la medición de la variable independiente yolvidar o sobre simplificar la medición de la variable dependiente.

4. Ejecución: Con toda la planeación realizada, se puede proceder a conducirla investigación. Es importante estar evaluando los instrumentos, los datosy poblaciones de forma que se ajusten para realizar mejores conclusiones,manteniendo la validez y confiabilidad planeadas. En ocasiones es mejordetener la ejecución y reiniciarla dados todos los cambios que se han hechoen el camino.

A lo largo de estos cuatro pasos es importante analizar la validez de lainvestigación. Se dice que una investigación es válida cuando mide lo quepretende medir (Spector, 1981). En general, la validez es difícil de determinar puesel qué debe medir un instrumento es difuso, sobre todo en ciencias sociales. Quéson, matemáticamente, los conceptos y cómo se ponderan matemáticamente suscomponentes es una de las dificultades más importantes. (¿Qué es el nivel socioeconómico y cómo se tiene en cuenta los años de estudio, el ingreso anual y elnivel de trabajo en una organización en él?) Lo usual es que en el marcoconceptual se hacen hipótesis acerca de las definiciones las variables susrelaciones con otras variables y con el mismo instrumento.

Existen dos tipos de validez, la validez interna da cuenta de la certeza que se tienede que en las condiciones de la investigación una variable A determine elcomportamiento de otra variable B, mientras que la validez externa da cuenta de lacerteza que se tiene de que en cualquier otra situación A determine elcomportamiento de B. Existen diferentes elementos pueden causar que se pienseque existe una relación entre A y B cuando no la hay, es decir que causaninvalidez de la investigación. Algunos de estos elementos, y sus respectivascontrapartes, son:

1. Reactividad al instrumento:

En ocasiones el instrumento puede distorsionar la medición de las variables enuna de dos formas directa o indirecta, es decir afectando directamente a lossujetos de la investigación o interviniendo en una de las variables deinvestigación y su forma de percibirla por parte del sujeto. La solución

propuesta es realizar exámenes a instrumento en sí mismo o diseñar lainvestigación de forma tal que se conozca la influencia del instrumento en lamedición

2. Historia de los sujetos

La historia de los sujetos puede afectar los resultados de una investigaciónactuando como variables independientes no controladas por el investigador. Lasolución propuesta es conocer a los sujetos y asignar al azar historias variadaspara reducir el sesgo.

3. Inconfiabilidad de los instrumentos.

El problema es claro y no se profundiza mucho en él, un instrumento noconfiable no permite generar conclusiones fuertes. La solución que se proponees mejor el instrumento, cambiarlo o realizar múltiples pruebas iguales oequivalentes.

4. Perdida diferenciada de sujetos

Puede que las poblaciones con las que se van a trabajar pierdan individuos alo largo del tiempo, por muerte, enfermedad o perdida de interés. La solucióntrasciende el diseño de investigación y reside en el proceso de selección,minimizando el riesgo de perder sujetos (haciendo la investigación corta,comprometiendo legalmente a los desertores) y maximizando las motivacionespara quedarse (pago o haciendo, en lo posible, amena la investigación)

5. Sesgo al escoger los sujetos

De nuevo, el inconveniente es claro, si se escogen poblaciones sesgadas, losresultados o conclusiones no son generalizables. Se propone por una parte,seleccionar personas con tantas diferencias como sea posible y por otra hacerpoblaciones con individuos equivalentes (esto es que se incluyan en todos losgrupos, personas con ciertas características. Por ejemplo que en todos losgrupos hallan mujeres con alto ingresos, o niños con todos tipos derendimientos académicos)

6. Cambios del instrumento en el tiempo.

En ocasiones el instrumento puede cambiar de validez a lo largo del tiempo,por ejemplo la validez puede ser mejor al final que principio ya que elinstrumentador gana habilidad. Se propone solucionar esto estando segurosque la recolección de los datos no es sistemática con respecto a los niveles dela variable independiente, por ejemplo que los datos del grupo de control no sedeben recoger antes o después del grupo experimental, sino al tiempo.

7. Efecto Hawthorne:

Como se dijo antes el Hawthorne es el efecto en el que los sujetos al saberque están siendo parte de una investigación, o están siendo observadoscambian sus comportamientos y con ellos las mediciones de las variables. Seproponen varias soluciones, como que los sujetos no sepan que están siendoparte de una investigación, aprovechar el efecto placebo o dar tiempo deadaptación.

8. Invalidez de los instrumentos:

Si bien el problema es claro, detectarlo es usualmente complicado detectar,pues el instrumento puede estar midiendo al relacionado o algo muy similar ala variable original. Solo se propone es encontrar o desarrollar un instrumentoválido.

2.3.2 Diseño y evaluación de encuestas. Como se mencionaba en la sección 2.2. una de las formas de mediroperacionalizar el interés de manera experimental es por medio de cuestionarios oencuestas. La redacción de este tipo de instrumentos requiere de dos pasossecuenciales y tener en cuenta una serie de recomendaciones.

Previo a la ejecución de un proceso de encuestas se deben llevar a cabo dos pasos, exploración y preprueba. Este primer paso se debe realizar consultas que permitan al diseñador del instrumento tener elementos para construirlo con cierto grado de sustento (Converse & Presser, 1986)En particular, Converse & Presser (1986) sugiere que se realicen al menos tres indagaciones: En primer momento, se deben buscar expertos profesionales tanto fuera como dentro del campo de estudio que permitan validar las ideas y conceptos de interés sin sesgos disciplinares. Luego, se sugiere trabajar con personas dentro de las comunidades para revisar la relevancia y claridad de las preguntas en el público objetivo. Y finalmente se recomienda revisar estudios similares buscando encontrar errores y aciertos a la hora de diseñar o ejecutar encuestas de este tipo.

Posterior a la exploración se deben hacer una preprueba o prestesteo. Esta faseconsiste en someter el primer borrador de la encuesta a una prueba con entre el25% y el 75% de la población objetivo, buscando revisar la forma del instrumentomás que las respuestas en sí misma. En particular pretente revisar ocho rasgos delas encuestas (propuestos por Converse & Presser (1986)), cuatro de cada una delas preguntas y cuatro del cuestionario como un todo:

Respecto a las preguntas

Variación: Las respuestas deben presentar un nivel aceptable devariabilidad entre el grupo de pretesteo, pues en las preguntas donde unporcentaje muy alto (>90%) de los sujetos responde lo mismo pueden estarcargadas o ser de obvia respuesta.

Significado: Las preguntas deben estar redactadas tan claramente que loque el investigador entiende debe ser muy similar a lo que entiende elencuestado, esto incluye tanto el significado de las palabras como lacohesión del texto.

Dificultad: Las preguntas, por precisas o profundas que sean, deben sersencillas para responder en dos sentidos, por una parte deben buscarinformación accesible para el encuestado y que no requieran un análisisexcesivamente complejo (ej.: preguntas como ¿Cuántas tazas de caféconsumiste el año pasado? O ¿Qué tanto más es importante el dinero parati que lo era para tus padres teniendo en cuenta el cambio de ingresos entreellos y tú? son en exceso complejas)

Atención e interés del encuestado: Las preguntas muy largas o repetitivaspueden desviar el interés de los encuestados.

Respecto a todo el cuestionario:

Orden de las preguntas: es altamente sugerido que los encuestados veanlas preguntas sencillas y de respuesta abierta primero, pueden inclusointroducirse preguntas netamente introductorias.

Patrones: Es importante revisar que los encuestados no sientan repeticiónde patrones tanto en las preguntas como en las respuestas pues esto lespredispone a responder de manera automática.

Tiempos: Bajo ninguna circunstancia un cuestionario debe tardar más deuna hora en responderse,

Bienestar del encuestado: Muchas veces las encuestas preguntan poraspectos sensibles o muy personales, con lo que estar atento a la reacciónemocional de los encuestados.

2.4 Estado del arteAsí llega la idea del aprendizaje activo a la actualidad y son ejemplos de ellamúltiples experiencias, y entre las más recientes las que más llamaron la atenciónfueron la construcción de conocimiento científicamente válido en la escuela deBlackawton y el aprendizaje activo en la Universidad de los Andes. El primeroresulta especialmente llamativo por el rol activo de los estudiantes en algo que, enprimer momento, resulta alejado y complejo como es la publicación de artículoscientíficos, mientras que el segundo resalta por la proximidad disciplinar ycontextual con este proyecto.

Uno de los elementos que desde la teoría rescataban los cuatro pensadorestrabajados, era la proximidad y conexión entre la realidad del estudiante y lasituación de aprendizaje. Esto es implica que para generar aprendizajessignificativos es necesario que los estudiantes vean el uso auténtico de losaprendizajes en su entorno. Hernández & Yaya (2010) notaron la disrupción entreestos dos elementos en el Taller de Física de la Universidad de los Andes, cursoque hace parte del bloque obligatorio de la malla curricular de las carreras deArquitectura y de Diseño. Mediante la modificación de la metodología de clasepasando a un sistema de proyectos y reflexiones, se pretendía aumentar lascalificaciones (y correlacionadas a ellas el aprendizaje) y el interés por losestudiantes en el curso. Tras dos versiones del curso, se lograron avances muyimportantes en el primer aspecto y moderados en el segundo.

Por otra parte, Lotto (2010) lleva más allá la actividad del estudiante en el proceso,transcendiendo del aprendizaje a la construcción de conocimiento científico. Lainvestigación científica es tal vez de las actividades más enaltecidas y por lo tantodistantes al público general, en especial a los niños, con lo que en primerainstancia parece impensable valorar la posibilidad que un niño o un colectivo deniños pueda construir conocimiento científico legitimable por las publicacionesreconocidas. Lotto (2010) retoma la importancia del juego vinculándolo, no con elaprendizaje como Locke y Rousseau, si no la construcción del conocimiento en sí,es decir si es natural en los niños jugar, también lo debe ser descubrir. Con estaexperiencia, revisada por pares y publicada en Biology Letters, demuestra que sepuede potenciar la curiosidad de los niños para que ellos mismos desarrollentodos los pasos del método científico, desde la observación y la preguntaproblema hasta las conclusiones y comunicación (Lotto, 2010)

Resulta curioso que un concepto tan bien argumentado desde la teoría filosófica ypedagógica, y que ha demostrado su efectividad en el aula de clase y fuera deella, sea tan poco difundida en gran parte de los espacios educativos. El mismoDewey resuelve esta aparente paradoja: “La educación por transmisión es muchomás sencilla. Los profesores pueden apoyarse en los libros y textos de trabajo.Las rutinas de clases son directas y los controles son fáciles de ejecutar” (Dewey,

1938). Uno de los principales problemas que tiene el aprendizaje activo es quereduce el aula a un espacio donde el estudiante aprende, cuando realmentecorresponde a un lugar y un momento en el cual múltiples fuerzas, como losestudiantes, los profesores, los recursos o la realidad socio-económica, confluyeny se sintetizan en productos tan variados como sus reactivos (Álvarez Méndez,2007). Así la pregunta más allá de que si el aprendizaje activo es pertinente y útil ono lo es, se ve superada por la pregunta de cómo integrar esta noble causa a larealidad limitada del aula.

Enseñar, y sobretodo enseñar en países en vías de desarrollo, tiene limitantes quea la pedagogía, en su abstracción e idealizaciones, le cuesta comprender. Engeneral, hay limitantes serías en tiempo, grandes grupos de estudiantes, trámitesburocráticos excesivos, baja destinación presupuestal, desinterés de losestudiantes y falta de confianza y capacitación de los profesores. Estos últimostres elementos son vitales en este trabajo, y la revisión conceptual de los trescorresponde a las siguientes tres secciones.

Una de las limitantes más fuertes que ven los profesores a la hora de plantear unpráctica activa es el costo que esta tiene, sobre todo cuando el objeto de estudioes científico. Por una parte, muchos colegios no disponen de laboratorios oinstrumentos para realizar prácticas experimentales. Por otra parte, aun cuandolos laboratorios existen, la distancia entre el estudiante y el instrumental dificulta elproceso de aprendizaje. Como se justificaba antes, el estudiante debe sentir comopropio el objeto de estudio, debe sentir que está aprendiendo algo queefectivamente está en su vida. En general los instrumentos de investigación enciencias con los que los estudiantes pueden trabajar activamente son complicadosy costosos, lo cual ocasiona que el estudiante los sienta ajenos a su vida (pocaspersonas ven en su cotidianeidad un dinamómetro o un microscopio) y sientanmiedo a dañarlos mientras trabajan con ellos. En este sentido, el estudiante nopuede acceder completamente a este instrumental, su acceso es limitadoemocional y prácticamente.

De esta forma, el reto en este ámbito es doble: mejorar la infraestructura de lasinstituciones educativas y acercar estos laboratorios a la realidad de losestudiantes. En el primer sentido, la responsabilidad recae directamente sobre elEstado, con lo que en este trabajo sólo se mencionará que el 18 de Marzo del2015 el gobierno nacional, encabezado por Juan Manuel Santos, presidente deColombia, y Gina Parody, ministra de Educación, anunciaron un Plan deInfraestructura Educativa, donde se pretende avanzar en este sentido en lasinstituciones públicas. (Ministerio de Educación Nacional, 2015)

El segundo reto, que hace parte de las motivaciones de este proyecto, ya ha sidotrabajado en diversas ocasiones. Una aproximación para reducir los costos ypermitir el acceso completo de los estudiantes a las prácticas activas es apoyarseen los espacios virtuales, de hecho como lo mencionan Hernández & Yaya (2010)

la virtualidad es la cuna de los ambientes de aprendizaje activo. En este sentido,Goodwin, Medioli, Sher, Vlacic, & Welsh (2011) desarrollaron un espacio virtualpara simular los retos profesionales para estudiantes de ingeniería de control, queconsistía en un software de simulación (que combinaba tanto la visualización delos procesos, los esquemas simplificados y la formulación matemática) y unapráctica didáctica alrededor de ella. La experiencia rescata la conexión entre elproceso de aprendizaje y el contexto del estudiante, en este caso el profesional,en palabras de los autores: “una característica clave de los modelos usados en loslaboratorios de emulación descritos antes es que ellos captura la realidad física”(Goodwin et al., 2011).

Otra aproximación para abordar el reto, puede ser reducir los costos de losinstrumentos de laboratorio a valores costeables para los estudiantes. Así sepuede pensar que el estudiante mismo pueda construir el instrumento una y otravez, eliminando el miedo a dañarlo y haciéndolo propio. El trabajo de Tribelhorn &Dodds (2006) es un ejemplo de esta aproximación, en donde prefirió usarelementos cotidianos de la sociedad estadounidense de bajo costo para realizarprácticas educativas universitarias. “El i-robot aspiradora ROOMBA representa laubiquidad de la robótica hoy en día: más de dos millones de ROOMBA estánlimpiando el suelo de casa y otras instituciones” (Tribelhorn & Dodds, 2006)ROOMBA está disponible para todos los estudiantes de ese curso universitario y,aprovechando este hecho Tribelhorn & Dodds, lo usaron para generaraprendizajes en programación y técnicas de

Capítulo 3: Metodología3.1 Diseño de la investigación3.1.1 Pregunta de investigación Resulta curioso que un concepto tan bien argumentado desde la teoría filosófica ypedagógica, y que ha demostrado su efectividad en el aula de clase y fuera deella, sea tan poco difundida en gran parte de los espacios educativos. El mismoDewey resuelve esta aparente paradoja: “La educación por transmisión es muchomás sencilla. Los profesores pueden apoyarse en los libros y textos de trabajo.Las rutinas de clases son directas y los controles son fáciles de ejecutar” (Dewey,1938). Uno de los principales problemas que tiene el aprendizaje activo es quereduce el aula a un espacio donde el estudiante aprende, cuando realmentecorresponde a un lugar y un momento en el cual múltiples fuerzas, como losestudiantes, los profesores, los recursos o la realidad socio-económica, confluyeny se sintetizan en productos tan variados como sus reactivos (Álvarez Méndez,2007). Así la pregunta más allá de que si el aprendizaje activo es pertinente y útil ono lo es, se ve superada por la pregunta de cómo integrar esta noble causa a larealidad limitada del aula.

Como se veía anteriormente, el aprendizaje activo tiene limitantes importante en,al menos, tres frentes: la motivación de los estudiantes, la confianza de losprofesores en este tipo de prácticas y los bajos costos. Vale la pena entoncespreguntarse por la relación de estos tres factores, es decir si alguna de estas tresvariables esta correlacionada con otra u otras, el problema de investigación sereduciría radicalmente. En particular, entender cómo el bajo costo puede afectar lamotivación de los estudiantes o la confianza de los profesores puede dar un norterespecto a la orientación de las prácticas educativas activas y su investigación.

3.1.2 ObjetivosAsí pues, este trabajo pretende desarrollar un taller de enseñanza de cienciasusando microscopia de bajo costo y estudiar cómo la construcción en el aula delos instrumentos cambia la percepción por parte de profesores y estudiantes sobrela ciencia y la capacidad de enseñarla a bajos costos. En particular se espera:

Adaptar el taller desarrollado en el contexto del “Club de ciencias” deColciencias llamado “Explorando el micro mundo” para que lo puedanimplementar por si mismos profesores de colegio

Diseñar un instrumento que mida el interés de los estudiantes en lasprácticas científicas.

Diseñar un instrumento de medición de la percepción de los profesoressobre sus capacidades y limitaciones para enseñar ciencias de maneraexperimental, y en particular en el contexto de costos bajos.

Medir el cambio en el interés de los estudiantes en las prácticas científicasantes y después de realizar una práctica activa de bajo costo.

Medir el cambio en la percepción de los profesores sobre sus capacidadesy limitaciones para enseñar ciencias de manera experimental antes ydespués de realizar una práctica activa de bajo costo.

3.1.3 HipótesisUna práctica activa de bajo costo tiene, al menos en primera impresión, variasventajas. Como se describía anteriormente, las prácticas activas en cienciasrequieren, tradicionalmente, la compra y mantenimiento de instrumentación dealtos costo. Esto representa un reto muy grande para los docentes quienes debenvelar por el cuidado de los aparatos al tiempo que deben procurar por que losestudiantes se apropien de la práctica. Con esto, las prácticas activas tradicionalesen ciencias pueden ser vistas como complicadas entre los docentes, mientras queuna práctica activa de bajo costo, que no requiere mantenimiento de equiposcostosos, puede mejorar percepción de los docentes acerca de sus capacidadespara enseñar ciencias de manera experimental

Por otra parte, una práctica activa de bajo costo permite a los estudiantes trabajarcon materiales y recursos que son mucho más cercanos a su cotidianeidad, y queen caso de ser dañados, pueden ser reemplazados fácilmente. Esto permite alestudiante explorar y jugar en medio de la práctica, apropiándolo de losinstrumentos y técnicas, y con la ciencia en general, de una forma mucho másnatural.

Con todo lo anterior se plantea que la práctica activa de bajo costo interesará alos estudiantes en las prácticas científicas y cambiará la percepción de losprofesores respecto a su capacidad de enseñar ciencias a bajo costo.

3.2 Diseño de la encuestaPara diseñar la encuesta que permitiría operacionalizar el interés de losestudiantes se siguieron los pasos sugeridos por Converse & Presser (1986) Serealizó una exploración de las preguntas posibles con expertos en psicologíaeducativa y con experiencias previas reportadas en la literatura. En esta primerainstancia, se consultó a Ana María Velázquez, profesora de la facultad deEducación de la Universidad de los Andes y doctora en psicología. Con ella seestableció la diferencia entre motivación e interés que, en correspondencia con lapostura de Schiefele (1991) expuesto en la sección 3.2, se entiende al interéscomo la disposición biopsicológica que demuestra la motivación.

Adicional a lo anterior con la Doctora Velázquez se definió que la forma estándarde aproximarse a este tipo de variables era con la escala Likert. La escala Likertes una medida psicométrica que registra la percepción de una persona respecto aun ítem de “Completamente de acuerdo” a “Completamente en desacuerdo”, y laconvierte en una calificación tabulable del 0 al 4. Esta escala es ampliamenteusada en las mediciones cuantitaivas de los estudios en Ciencias Humana yaunque algunos autores como Spector (1981) han sugerido que esta escala puede

confundir las variables, se ha visto que funciona suficientemente para el caso deinvestigación en interés.

Una vez definida la forma de los reactivos de la encuesta se revisó, en segundainstancia, los trabajos desarrollados previamente que buscaban medir el interés delos estudiantes en contextos académicos. En esta revisión se encontró que en eltrabajo de Lepper, Corpus, & Iyengar (2005) y en el de Duarte (2014) teníanreactivos que podían ser útiles en la investigación, con lo que estos sirvieron deguía para redactar la primera versión de la encuesta.

A partir de estas dos fuentes de información se redactó el primer borrador de lasencuestas la cual fue en primer momento evaluada rápidamente en términos deredacción, longitud y coherencia. A partir de esta revisión, se corrigieron diferentesítems y se pasó al formato definitivo de la primera versión, este segundo borradorse sometió una revisión mucho más rigurosa basada en los elementos expuestosen la sección 2.3.1. Finalmente, tras esta segunda revisión quedó establecida laprimera versión de la encuesta.

3.3. Diseño de la prácticaEn diseño curricular se distinguen dos tipos de aproximaciones a la redacción deguías de clase: abiertas y cerradas. En las primeras se establecen lineamientosgenerales para la realización de la clase, dejando en el profesor la libertad yresponsabilidad de construir todas las actividades didácticas, mientras que en lassegundas el diseñador curricular da lineamientos claros y específicos de cada unode los momentos de la clase, tomando al profesor como un ejecutor de estaspropuestas. Para diseñar esta práctica se tomó la aproximación cerrada puescomo la experiencia que se trabajó es una práctica didáctica innovadora, serequieren lineamientos claros para conseguir los objetivos de investigación y nodivagar o confundir a los actores del aula. De esta manera, se estructuraron cuatromódulos Conceptualización, Práctica, Documentación y Reflexión, cada uno de loscuales estaba orientado a una etapa del proceso de aprendizaje. Los módulosestán estructurados de forma tal que una serie de actividades concretas puedanarticular dicha etapa, y a los profesores se le brindan recursos que nutran dichasactividades.

En la etapa de Conceptualización se pretende explorar los preconceptos quetienen los estudiantes acerca de microscopia, motivarlos a realizar la actividad ydar los elementos teóricos que requieren para trabajar en los siguientes módulos.De esta forma, en primer momento, en la etapa se busca generarun hook con losestudiantes mediante la exploración sus preconcepciones con actividades activasy sencillas como dibujar o discutir. En particular se propusieron tres actividades:

Dibujen una persona usando un microscopio, dibujen lo que ve esa

persona.

Describan una posible tarea que puede cumplir un microscopista.

Hagan una lista de otros artefactos que cumplen funciones parecidas a

las de un microscopio.

Posterior a esto, se proponen actividades para dar los elementos teóricos querequieren para trabajar en los siguientes módulos. Pensando que la práctica debeser, en la medida de lo posible, fácilmente ajustable a diferentes contextos sepropusieron dos alternativas para esa etapa, una explicación magistral por partedel profesor o una investigación independiente por parte de los estudiantes. Sinembargo a lo anterior, se hizo énfasis en la importancia de abarcar todos lostemas que se requerirán posteriormente, a saber:

1. Principios de óptica geométrica: Reflexión y refracción. Espejos y lentes.Foco y distancia focal, historia de la microscopía, el microscopio de vanLeeuwenhoek, Antoni van Leeuwenhoek

2. Microscopios: Tipos y funcionamiento, énfasis en microscopios ópticos

3. Muestras observables en microscopios ópticos: Ejemplos y órdenes demagnitud.

En la segunda etapa, la Práctica, se busca realizar las actividades experimentales,por lo que, evidentemente, es la etapa que más tiempo requiere. Estas actividadesse dividieron en tres grandes secciones Preparación, Exploración y Medición, cadauna de las cuales tiene, en ocasiones, más de una actividad. En la sección dePreparación se pretende que los estudiantes reciban, ensamblen y aprenda a usarel microscopio. En esta parte, es muy importante que los estudiantes se apropiendel instrumento para que la práctica sea activa, por lo que antes de darles lasinstrucciones se les permite jugar con los microscopios, se les motiva a queexpresen las posibilidades que ven en instrumento así como las sensaciones queeste les produce. Una de las ventajas que tiene el bajo costo de la práctica es quelos estudiantes no deben estar preocupado por mantener en buen estado elmicroscopio, pueden dañarlo, desarmarlo o incluso llevárselos a su casa. Una vezesta primera parte culmina, se retoma su exploración para dar instrucciones deensamble. Los instructivos encuentran en línea, tanto en video como en textos,con lo que no se hizo énfasis en este punto.

Con el microscopio correctamente ensamblado, se les permite a los estudiantesjugar con los microscopios. Esto busca afianzar la confianza y la cercanía de losestudiantes con el instrumento, aumentando la probabilidad de involucramientoactivo en el taller. Para esta fase se le sugiere al profesor que, en primermomento, entregue muestras preparadas para que los estudiantes se prueban eluso de los microscopios, permitiendo que los estudiantes exploren todas lasfuncionalidades del microscopio y dé tiempo para que jueguen con él.Posteriormente se les propone a los estudiante que busquen muestras por sucuenta en el entorno, y reputan la exploración. Los FoldScope tienen la posibilidad

de acoplarse con las cámaras de los celulares para tomar fotos de las muestras,esta posibilidad permite enganchar el ejercicio científico con objetos de usocotidiano.

Finalmente, la etapa cierra con la medición científica. Se les solicita a losestudiantes que se reúnan y exploren qué tipo de conocimiento se puede generarcon los microscopios. Se le pide que redacten algunas preguntas de investigacióny que concreten una variable dependiente y una independiente que se puedanobservar con ayuda de los FoldScopes con lo que deben plantear unametodología de investigación. Se hace les hace la siguiente recomendación a losprofesores para generar el ambiente deseado de trabajo:

Recuerde que si bien su labor es guiarlos hacia preguntassencillas y físicamente correctas, la práctica busca involucraractivamente al estudiante, por lo tanto genere un ambiente departicipación y creatividad.

La tercera etapa recoge toda la información recolectada en la última sección de lasegunda etapa con el objetivo de familiarizarlos con el ejercicio científico. De estaforma se les pide a los niños que registren y ordenen todas las imágenes que hantomado, además se les debe solicitar registrarlas en la página oficial deFoldscopes para su difusión internacional. Adicionalmente se les pide quesistematicen la información obtenida en la medición usando, por ejemplo,procesadores de imagen, y las analicen a la luz de las preguntas-problemaplanteada anteriormente.

La última etapa busca cimentar los conocimientos generados por los estudiantes yhacer una revisión crítica de su proceso de aprendizaje (meta cognición) y delproceso de investigación. Los estudiantes se reúnen en círculo fomentando unintercambio de experiencias y aprendizaje mediado por el dialogo, recordando laimportancia de la interacción social genuina de Dewey expuesta en capítulosanteriores. La sesión se abre con una reflexión abierta en la que se busca que elprofesor genere un espacio de participación con preguntas que empiezan siendomuy sencillas y terminan con una profundidad muy alta, como qué tal les parecióla actividad, qué les gustó, qué problemas tuvieron, qué aprendizajes generaron ycómo creen que se puede mejorar la actividad. El centro de esta parte, es que elprofesor acompañe el dialogo, redirigiéndolo solo cuando sea estrictamentenecesario, de forma tal que los estudiantes se responsabilicen del debate yparticipen voluntaria y activamente en él.

Posterior a esto, se hace una reflexión dirigida que busca resumir el ejerciciocientífico realizado. Esta parte de la última etapa se dirige por medio de preguntasque los estudiantes resuelven en grupos más pequeños. Se le sugiere al profesirque pregunte a sus estudiantes por la investigación que se pretendía. ¿Lograronobtener los datos que se necesitaban? ¿Cómo será la mejor forma de

organizar/visualizar los datos? ¿Qué tendencias se encontraron? ¿Nos permitenconcluir algo?

Finalmente, se realiza un cierre de la actividad donde los estudiantes hacen unarevisión crítica de su proceso de aprendizaje (meta cognición) y del proceso deinvestigación. En ese sentido se les pide que resuman los aprendizajesgenerados, se cuestionen cómo esta práctica potencia o no sus aprendizajes, ycómo el ejercicio científico les permitió construir conocimiento. Finalmente se lepide al profesor que abra un espacio final para que sus estudiante retroalimentenla actividad y le den información para mejorarla cada vez más.

3.4 Ejecución de la prácticaEl pretesteo de los instrumentos se realizó en el Colegio Fontán Capital con ungrupo de estudiantes y profesores que se ofrecieron voluntariamente a participaren la actividad. Se escogió esta institución educativa pues carece de equipos pararealizar prácticas experimentales, y su metodología de trabajo permitió ajustarrápida y efectivamente la práctica. Se trabajó con una muestra de 10 estudiantescuyas edades oscilaban entre los 12 y 16 años y cursaban grados entre octavo yundécimo grado. Además se encuestaron a sus respectivos profesores dematemáticas (que en este colegio incluye física) y ciencias.

El colegio Fontán Capital es una institución educativa avalada por el Ministerio deEducación Nacional en la Resolución 6963, ubicada en el municipio de Chía,Cundinamarca. Fue fundado en 1993, por la familia Fontán de Bedout quienesquerían traer a la capital la metodología que Ventura Fontán, el padre del fundadorJulio Fontán, había desarrollado en Envigado, Antioquia en el 57. El colegiofunciona con un modelo de educación alternativa llamado Sistema de EducaciónRelacional (S.E.R.), presente en más de 30 instituciones educativas en Colombia ycolegios en Estados Unidos, Chile, Argentina, Portugal y España.

El S.E.R. es un sistema educativo que busca el desarrollo del potencial delestudiante, mediante el respeto a la diferencia y utilizando la autonomía y laexcelencia como características del mismo proceso de aprendizaje, y no como unfin de la educación. De esta manera, los estudiantes del colegio tienen planes deestudios personalizados, que se basan, no solo en el contenido académico, sinoque tienen en cuenta las características propias de cada estudiante, sus gustos,capacidades, intereses y necesidades para la creación del camino que debenrecorrer. (Colegio Fontán Capital, s. f.)

El estudiante de Colegio Fontán Capital trabaja, con la ayuda de sus analistas, encada una de las materias, hasta llegar a la excelencia; además cuenta con laayuda de un tutor, que es el que se encarga de apoyarlo en áreas de desarrollopersonal, social y emocional. El S.E.R pone gran importancia en la relación delestudiante con el conocimiento, con sus compañeros y docentes; por lo tanto la

pauta de interacción entre los mismos es una característica fundamental delcolegio, no se dictan clases en salones, el estudiante trabaja en su plan deestudios mientras se encuentra inmerso en una comunidad –el taller- en la quecumple un rol activo, para la construcción de la misma. En este modelo, laestructura curricular se basa una división por áreas (Matemáticas, Ciencias,Comunicación, Inglés, Humanidades, Artes y Deportes) que a su vez se dividenen Temas. Los estudiantes, entonces, tienen uno o dos temas activos de cadaárea, y van gestionando sus tiempos para trabajar independientemente.

Cada uno de los temas está estructurado1 en cuatro etapas: Punto de partida,Investigación, Desarrollo de la Habilidad y Relación. En Punto de Partida losestudiantes exploran sus conocimientos previos y definen su plan de trabajo, enciencias esta etapa su estar relacionada con lecturas de divulgación y revisión debases matemáticas. En Investigación se revisan las fuentes que permitirán adquirirconocimientos nuevos lo que en Ciencias suele estar relacionado con libros detexto y páginas científicas. En Desarrollo de la Habilidad se ejercitan y aplican losconocimientos adquiridos en Investigación lo cual implica en ciencias el desarrollode ejercicios, modelos a escala u organizadores gráficos de información.Finalmente en Relación se realiza una incorporación de lo aprendiendo, dándolesentido en la vida cotidiana o profesional, lo cual usualmente corresponde aexperimentación o aplicaciones ingenieriles de los conceptos.

Paralelo a esta investigación, el autor de este trabajo estaba adelantando unapráctica docente de medio tiempo en esta institución, donde estaba encargado deguiar la etapa de Relación de los temas de física con actividades experimentales.Gracias a esto, las autorizaciones tanto del Colegio, como de los padres de losniños ya estaban adelantadas. Además, el continuo contacto con los estudiantes yel conocimiento del Sistema de Educación Relacional Fontán permitió hacer unabuena adaptación de la cartilla al colegio.

Se les propuso a los profesores y a los directivos trabajar uno de los temas deciencias o de matemáticas2 con la cartilla didáctica, bien fuera en el el tema demicroorganismos o en el de óptica respectivamente. Esta propuesta fue aprobaday se buscaron estudiantes de los cursos altos de bachillerato, de desempeñopromedio y que no reportaran un interés particular por la ciencia. Así seseleccionaron los diez estudiantes con quienes se realizó el pretesteo de losinstrumentos. Los estudiantes se distribuyeron en tres grupos uno de los quetrabajaría en el tema de óptica y otros dos el tema de microorganismos. Estaselección se hizo en diálogo con los profesores quienes de acuerdo al plan detrabajo de cada estudiante y sus intereses personales solicitaron un énfasis u otro.

1Nota de revisión: La estructura descrita corresponde a la que se tenía en el segundo semestre del2016, periodo en el que se realizó la experiencia. Actualmente la distribución interna de los temas es diferente. 2En el Colegio, el área de matemáticas incluye tanto a las matemáticas propiamente dichas como a la física.

Habiendo coordinado los estudiantes, se procedió a ajustar la cartilla para trabajarpara alinearla con el modelo S.E.R. La modificación más importante fue ajustar lasetapas descritas en la cartilla con las etapas de modelo S.E.R. En primera medida,la fase de conceptualización se distribuyó en las etapas de Punto de Partida eInvestigación, luego se incluyó la experimentación en la etapa de Desarrollo y lareflexión en la etapa de Relación. Además de esto, se reescribió la cartilla paraque las acciones que estaban dirigidas a los profesores, quedaran dirigidas a losestudiantes, esto pues en el S.E.R. el estudiante tiene un proceso de trabajoautónomo mientras que el profesor es un acompañante del proceso. Finalmentese descargaron los vídeos de ensamblaje y uso de los FoldScopes pues a losestudiantes no se les permite ver vídeos en plataformas como YouTube (dondeestaba alojado el vídeo.)

Con todo lo anterior coordinado y llegado el día del pretesteo, se prepararon losmateriales para realizar la práctica que se describen el tabla 1 con sus respectivoscostos. Además se preguntó3 a los encargados del manejo presupuestal y a losanalistas de matemáticas cuánto hubiera costado una práctica que cumpliera losmismos objetivos con un planteamiento tradicional en el Colegio, lo que seencuentra descrito en la tabla 2.

Concepto Costo

6 FoldScope $15 000

Cinta transparente $5 000

6 Adaptadores de FoldScopes para celulares

$15 000

TOTAL $35 000

Tabla 1. Costo de la práctica estudiada

Concepto Costo

6 Microscopio óptico $ 5 970 000

Material del laboratorio $600 000

TOTAL $6 570 000

Tabla 2. Costo de la práctica estudiada

3Nota de revisión: Esta consulta se realizó para la revisión y publicación del presente documento.

Con todo coordinado, se procedió a convocar a los estudiantes de cada uno desus talleres y reunirlos en una de las zonas verdes del colegio. Se había acordadocon los profesores que la práctica se realizaría en el último bloque de clase,debido a que en ese espacio es en el que los estudiantes estaba más distraídos yen el que podría evidenciarse más si la actividad cautivava su atención.

Una vez todos se encontraban en grupo se socializaron las motivaciones ypreconceptos que los estudiantes tenían respecto a los conceptos que se iban atratar en el tema. De este instante se notó un interés canalizado de parte de losestudiantes por la práctica, pues su participación era intensa y ordenada. Luego,se discutió por grupo organizados por los temas, “óptica” y “microrganismos”, quetenían asignados, los productos de las investigaciones previas que los estudiantesrealizaron en la fase de Investigación. Las investigaciones fueron de buena calidadcon lo que no fue necesario realizar más que pequeñas precisiones ocomplementos de los conceptos que se investigaron, lo que afortunadamente diomás tiempo para la elaboración y uso de los microscopios.

Dado que los el uso de vídeos está restringido en el Colegio por capacidad de lared de Internet, fue necesario explicar en el ensamblaje de los Foldscopes sobre lapráctica. Esto, que en un primer momento se vio como una limitación que podríaexigir demasiado tiempo, ayudo a generar cercanía con los estudiantes quienes sesintieron en mucha más confianza de preguntar ahí y en adelante en la práctica.Hecho esto, los estudiantes empezaron a familiarizarse con el instrumento a partirde unas muestras preparadas de microorganismos y tejidos. La reacción de losestudiantes fue muy favorable, pues en el momento que lograban enfocar y ver lasmuestras empezaban a compartirse los microscopios entre ellos. Además, algunosde ellos hicieron preguntas y apuntes en los que, en esta fase de familiarización,empezaron a asociar las observaciones prácticas con las investigacionesrealizadas en las etapas anteriores.

Finalmente, se les explicó a los estudiantes cómo acoplar los microscopios a loscelulares de forma tal que pudieran tomar fotos con ellos y pudieran reportar susobservaciones en el informe posterior. Esta parte fue la que más demostrarondisfrutar los estudiantes pues se compartían las fotos por los servicios demensajería instantánea incluso luego de la práctica, y no querían acabar laactividad aunque las rutas que los llevan a la casa ya estaban alistandose parasalir.

Al día siguiente, se realizaron una series de encuestas a los estudiantes y a losprofesores con los que se trabajó la práctica buscando específicamente evaluarlos instrumentos. Para realizar estas encuestas, se usó la plataformas de correodel colegio Fontan. En el caso de los profesores se les pidió evaluar uno a uno loscriterios dados por Converse & Presser (1986) en las encuestas diseñadas paramedir su relación con las prácticas activas. Por la parte de los estudiantes, se les

solicitó una evaluación cualitativa del proceso y de las entrevistas para revisar silos resultados arrojados por los instrumentos coincidían, reforzaban ocontradecían sus experiencias personales.

Capítulo 4: Resultados y análisis4.1 Resultados de los instrumentosEn la encuesta a los profesores se recogió información diagnóstica importante. Latotalidad de los profesores del grupo encuestado reconocen la importancia de lasprácticas experimentales en el proceso didáctico, y coinciden en que noencuestados sienten que no hay el material adecuado para trabajar experimentoscon los estudiantes del colegio,. En las encuestas reportan que no hay equipos nireactivos para hacer prácticas experimentales, sin embargo en la visita a lasinstalaciones, y con uno de los reportes de los profesores, se conoció que lainstitución cuenta con un único microscopio que está en desuso. Entonces losmateriales con los que los profesores hacen las prácticas provienenprincipalmente de compras individuales de los estudiantes. Las razones por lascuales los profesores no usan los pocos materiales del colegio no fueronindagadas y constituyen una buena pregunta para investigaciones posteriores.

Las ideas para planear las actividades experimentales son investigadas enInternet o en libros de referencia y en promedio los profesores consideran queencontrar estas ideas es sencillo. Sin embargo, hubo fuertes variaciones en estaúltima respuesta, por lo que queda abierta la pregunta por la razón de estavariación. sin embargo uno de ellos el Sistema de Educación Relacionalpromueve que los profesores busquen experimentos de bajo costo para que losestudiantes mismos lo hagan. Además, todos reconocen la importancia de lasprácticas experimentales en el proceso didáctico, y lasFinalmente, ideas de estosexperimentos las sacan usualmente de la Internet. En cuanto a la ejecución losprofesores perciben que los estudiantes disfrutan de las prácticas experimentalesy los ven motivados cuando las realizan.

Uno de los resultados más importantes obtenido con la encuesta de losestudiantes es que, sin quererlo, se realizó una medición del interés por medio deevaluación positiva consciente de los objetos congruentes al proceso. En lapregunta abierta “¿Qué fue lo que más te gustó la experiencia?” todos losestudiantes, menos uno, reportaron una valoración positiva a los elementosactivos de la práctica didáctica, a saber, la obtención de muestras y laconstrucción del microscopio. Estos son algunos de los comentarios:

Estudiante 2: “La forma en la cual utilizamos los materiales mássimples para poder hacer un microscopio. De una manera entretenida[sic]“

Estudiante 4: “Me pareció muy chévere cuando terminamos elFoldScopes, ya que al acabar esto vimos las muestras y me parecióincreíble, además me impresiona mucho como se ven estas. […]Mehubiera gustado haber podido hacer y ver otras muestras, hubierasido interesante, sin embargo no hubo mucho tiempo.”

Estudiante 5: “Lo que más me gustó y me llamó la atención de laactividad, fue el poder ver muestras microscópicas por medio de unartefacto armado por nosotros mismos, también el hecho de habertenido la posibilidad de tomar fotos con nuestros celulares a talesmuestras.”

Estudiante 6: “Fue a ver [sic] visto las bacterias y el hecho de yomismo armar el microscopio fue lo que mas [sic] me gusto.”

Estudiante 8: “Lo que más me gusto fue el tener que armar la basepara el microscopio y poder ver los resultados. El poder ver lascélulas que estaban en las muestras, fue algo bastante impactante.”

El 90% de los estudiantes de la muestra reportó una evaluación positivaconsciente de los objetos congruentes al proceso activo, bien sea la toma demuestras o la construcción del microscopio (40% respecto únicamente a laconstrucción del microscopio, 30% respecto únicamente a la toma de muestras,20% a ambas). Los estados motivacionales influencian la evaluación de losobjetos relacionados con el proceso gestado. Por una parte, si la motivación esextrínseca y centrada en el resultado, la valoración de los objetos relacionadoscon el resultado serán afectados por la motivación, mientras que si la motivaciónes intrínseca y centrada en el proceso, la evaluación de elementos relacionadoscon el proceso serán aquellos modificados por la motivación (Touré-Tillery &Fishbach, 2014). En este caso, el resultado que se esperaba de la clase era uninforme escrito que se entregaba al final de la práctica, mientras que el procesoinvolucraba la investigación preliminar, la construcción del microscopio, la toma yobservación de muestras, y la redacción de conclusiones. Los comentariosdescritos por los estudiantes en las preguntas abiertas son una evaluación positivade elementos vinculados al proceso de la clase, lo cual es un excelente descriptorde motivación interna.

La evaluación de objetos congruentes al proceso es un descriptores afectivo de lamotivación centrada en el proceso, así como también lo son la valoraciónemocional del proceso y los sesgos perceptuales de hacia objetos congruentes alproceso. Estos descriptores afectivos usualmente se miden con cuestionarios opruebas específicas, con lo que no se pudo registrar más evidencia que los

resultados anteriores en este sentido. Sin embargo descriptores conductualescomo la “baja velocidad de trabajo, [...] trabajo de calidad en buenas cantidades [y]un incremento en el nivel de selección de objetos y acciones congruentes alproceso” (Touré-Tillery & Fishbach, 2014) de la motivación centrada en el procesopueden ser observados por los investigadores. Si bien el objetivo de esta parte noera buscar estos descriptores y, por esto, no hay registro sistemático de ellos, síse observaron en los estudiantes. Los estudiantes se tomaban su tiempo paratomar las fotos de las muestras de trabajo, capturaron y analizaron muchas másfotos de las que se les solicitaba en la guía de trabajo e incluso dos de ellosescribieron correos electrónicos solicitando repetir actividades de este tipo.

Respecto al 10% de los estudiantes que no relacionó objetos congruentes alproceso en la pregunta abierta, sí lo hizo acerca de sus relaciones sociales:“Trabajar en equipo con todos mis compañeros y pasar un tiempo juntos.” Estorecuerda al corolario que se hizo página atrás de la aproximación que John Deweyentre la educación y la vida. El sistema educativo colombiano, y más Sistema deEducación Relacional del colegio donde se trabajó, privilegia el trabajo individualsobre el colectivo tal como Rousseau quería formar a Emilio. El comentario deesta estudiante llama la atención, como Dewey, que esta idea debe ser, cuandomenos, revisada. Poco se hace formando en ciencias de manera individual cuandola construcción y aplicación del conocimiento científico se hace de maneracolectiva.

4.2 Evaluación de los instrumentos4.2.1 Evaluación de los instrumentos de los profesoresLos resultados más significativos de la entrevista que se les hizo a los profesoresse resumen en Tabla 3 Resultados de las entrevistas a los profesores. Se puedeobservar que los comentarios predominantes tienen que ver con la extensión delcuestionario y la cantidad de preguntas abiertas que este tenía. En este sentido,se revisaron cada una las preguntas, se retiraron aquellas que eran redundantes yse modificaron algunas para que fueran de selección múltiple.

Entrevista 1 Entrevista 2 Entrevista 3 Entrevista 4

Variación Hay preguntas repetitivas.

Significado En ocasiones no eraclara la instrucción(marcar con X,responder sí o no, etc.)

La pregunta 8 tiene unproblema de redacción.

Hubo confusión entrelos términos“experiencias” y“experimentos”

Dificultad La encuesta es muylarga.

Atención einterés

Orden de laspreguntas

Patrones Hay muchas preguntasabiertas seguidas.

Tiempos Las preguntasabiertas tomanmucho tiempo enresponderse.

La encuesta es muylarga.

Bienestar delencuestado.

Tabla 3 Resultados de las entrevistas a los profesores

4.2.2 Evaluación de los instrumentos de los estudiantes

Por su parte, con los estudiantes el trabajo fue tanto más enriquecedor que con losprofesores. Revisando los nueve criterios de Converse & Presser (1986) seencontraron los resultados:

Variación:

Este fue una de las conclusiones centrales. Como se expuso antes, este pretesteose realizó midiendo los descriptores del interés antes y después de la práctica, lasrespuestas a las cuatro preguntas (todas con escala Likert) que evaluaban esto sehan resumido en las figuras 1, 2, 3 y 4. Aunque se ve una distribución variada derespuestas en cada uno de los momentos, es evidente que no hay variaciónsignificativa entre las respuestas antes y después de la práctica. En un primermomento esto se interpretó como un bajo nivel de interés de los estudiantes en lapráctica activa, sin embargo al entrevistar a los estudiantes uno a uno ellosdescribieron la práctica con mucho gusto e interés, como se verá más adelante.Por este contraste, se llegó a la conclusión que las preguntas tipo Likert teníanserías falencias.

Significado:

Una de estas falencias es que, tal como se ve en el Anexo 2, todas las preguntasque tenían una escala Likert tenían los mismos extremos. 70% de los estudiantesreportaron haberse sentido confundidos en alguna de estas cuatro preguntas porlos extremos de la escala Likert, por lo que se realizaron cambios a cada uno delos extremos, ajustándolos a su respectivo enunciado.

Atención e interés, Patrones y Orden de las preguntas

Los estudiantes se manifestaron y se mostraban aburridos llenando la encuesta ypor esta razón no prestaban atención a lo que respondían en las preguntascerradas. Más aún 3 estudiantes admitieron haber copiado las respuestas quehabían puesto en el cuestionario de control y haberlas pegado en el cuestionarioexperimental. Toda la muestra de estudiantes coincidió en que responder lascuatro preguntas tan similares y con el mismo formato seguida una después de laotra era monótono, tanto así que varios (4) de ellos manifestaron que la únicaparte aburrida de la práctica había sido la primera hoja del cuestionario.

Teniendo todo lo anterior en mente, se decidió modificar los extremos de la escalaLikert, se eliminaron algunas preguntas que no aportaban información relevante, yse revisaron mecanismos que pudieran complementar los auto-reportes que sesacaban en las encuestas. Así se incluyó la rúbrica de rostro para medir la

valoración emocional de Ainley et al. (2002) y descriptores conductualesinspirados en el trabajo de Touré-Tillery & Fishbach (2014).

Figura 1 Histograma de frecuencias de respuestas al reactivo: “Estudio para estaMATERIA con gusto.” En la gráfica, número 1 representa el polo Likert "Es verdadpara mi" y el 6 "No es cierto en mi caso"

Figura 2 Histograma de frecuencias de respuestas al reactivo: “Dedico parte demi tiempo libre a conocer más acerca de esta MATERIA.” En la gráfica, número 1representa el polo Likert "Es verdad para mi" y el 6 "No es cierto en mi caso"

Figura 3 Histograma de frecuencias de respuestas al reactivo: “Quiero aprendermás acerca de esta MATERIA.” En la gráfica, número 1 representa el polo Likert"Es verdad para mi" y el 6 "No es cierto en mi caso"

Figura 4 Histograma de frecuencias de respuestas al reactivo: “Me sientoorgulloso cuando hago bien un tema de esta MATERIA.” En la gráfica, número 1representa el polo Likert "Es verdad para mi" y el 6 "No es cierto en mi caso"

Por último, en los cuestionarios de los estudiantes se registraron tanto respuestasinteresantes para los objetivos de la práctica como respuestas invariables que se revaluaron.Este último caso se dio en las dos preguntas de Sí/No, donde todos los estudiantesrespondieron que sí consideran la ciencia como algo que puede estar en su entorno y que laciencia es entretenida. Esta primera respuesta contrasta con la distribución que se apreciaen la Figura 5, donde se ve que la mitad de los estudiantes considera que la ciencia sólo sepuede hacer fuera de la ciudad, más aún, de esta porción de la población, el 90% consideraque ni siquiera se puede hacer en el interior del país, si no que tienen que ir al exterior.

Figura 5 Distribución porcentual de las respuestas a la pregunta ¿Dónde crees que esposible hacer ciencia?

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Capítulo 5: ConclusionesEn este trabajo se realizó una práctica experimental a bajo costo y se revisó el impacto quetuvo esta en estudiantes y profesores. Para esto se redactó una cartilla didáctica quepretende guiar dicha práctica. Esta cartilla se compone de cuatro partes (conceptualización,práctica, documentación, y reflexión) y busca orientar al profesor en la consolidación de lapráctica dando prioridad a la participación del estudiante y la consolidación de aprendizajessignificativos. Esta cartilla se puede complementar con recursos teóricos en Óptica y enBiología que nutran la investigación de los estudiantes.

En cuanto a las formas de medición se diseñó, por una parte, una serie de instrumentos quebuscaban medir el interés de los estudiantes en una práctica experimental en ciencias. Estosinstrumentos se probaron en un contexto escolar y se ajustaron de forma tal que permitieranmedir la dimensión conductual y afectiva del interés, y que fueran más amigables con losestudiantes. Sin embargo, hace falta evaluar el desempeño de estos instrumentos, e incluir laevaluación de descriptores cognitivos del interés.

De manera complementaria se redactó un instrumento que buscaba medir la percepción delos profesores sobre sus capacidades y limitaciones para enseñar ciencias de maneraexperimental. Este instrumento fue evaluado en un grupo de profesores del Colegio FontánCapital, y a partir de esto se concluyó que debe ser ajustado de forma tal que permita revisarcon mayor precisión cuales las limitaciones por las que los profesores no hacen-o hacenpocas prácticas experimentales.

Todo lo anterior se implementó en un grupo piloto de 10 estudiantes y 4 profesores delColegio Fontán Capital. Se encontraron indicios de que la práctica experimental generafuertes niveles de interés en los estudiantes. En un primer momento se identificó con certezadescriptores afectivos de interés centrado en el proceso, específicamente se vio en el 90%de la población una evaluación positiva de los elementos congruentes a la práctica científica.En segunda instancia, se revisaron los descriptores conductuales del interés centrados,como la baja velocidad de trabajo, incrementos en los niveles de escogencia, y aumento enla cantidad y calidad de los productos de trabajo, y se encontró que todos estaban presentesen algunos estudiantes. Sin embargo hace falta sistematizar la información y a aumentar eltamaño de la población para tener resultados más concluyentes.

Respecto a los profesores se corroboró que el principal reto que tiene la población dedocentes de ciencias es la falta de laboratorios en la institución en la que laboran. Sinembargo, al igual que con los estudiantes, se requiere trabajar con una muestra mucho másgrande para obtener resultados más confiables al incluir otras instituciones y un mayornúmero de docentes. En el grupo encuestado, los profesores describen que cuentan conInternet (de calidad regular), algunos materiales y un microscopio para realizar experimentos,sin embargo usualmente se basan sólo en Internet y en los materiales que consiguen losestudiantes para planear y ejecutar las prácticas experimentales. Puede revisarse con más

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detenimiento por qué los profesores no hacen uso de los pocos elementos disponibles parala experimentación en el colegio.

Teniendo en cuenta el impacto positivo sobre el interés de los estudiantes y la necesidad queven los profesores de encontrar recursos para realizar prácticas experimentales, se puedeconcluir que los laboratorios de bajo costo son una alternativa interesante para el desarrolloactivo de los procesos de enseñanza y aprendizaje de las ciencias.

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Capítulo 6: Bibliografía, agradecimientos y anexos

Abbagnano, N., & Visalbergi, A. (1957). Historia de la pedagogía. (J. Hernandez, Trad.).

México: Fondo de Cultura Económica.

Ainley, M., Hidi, S., & Berndorff, D. (2002). Interest, Learning, and the Psychological

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Anexo 1: Cartilla didácticaLa siguiente cartilla fue redactada en el marco del proyecto de grado “Práctica educativaactiva de bajo costo para clases de ciencias en educación media.” y pretende ser una guíapara el docente que quiera realizar una práctica activa con los microscopios FoldScopes.Siéntase en la libertad de modificar esta guía para adecuarla a las necesidades e interesesde sus estudiantes y las limitaciones que haya en la institución en la que trabaja.

Parte 1. Introducción y conceptualización (Duración estimada: 0.5- 2 horas).

1. Presente el tema que se va a trabajar y trate de establecer cuales pre conceptostienen los estudiantes con respecto a la microscopía y la ciencia experimental conactividades como:

Dibujen una persona usando un microscopio, dibujen lo que ve esa persona.

Describan una posible tarea que puede cumplir un microscopista,

Hagan una lista de otros artefactos que cumplen funciones parecidas a las de un

microscopio.

2. Exponga el tema o proponga actividades para que los estudiantes lo investiguen. Laexposición debe incluir los siguientes conceptos:

1. Principios de óptica geométrica: Reflexión y refracción. Espejos y lentes. Foco ydistancia focal, historia de la microscopía, el microscopio de van Leeuwenhoek,Antoni van Leeuwenhoek

2. Microscopios: Tipos y funcionamiento, énfasis en microscopios ópticos

3. Muestras observables en microscopios ópticos: Ejemplos y órdenes de magnitud.

Parte 2. Práctica (Duración aproximada: 2.5-4 horas).

1. Entregue un kit para armar el FoldScope a cada estudiante o, máximo, agrúpelos enparejas. De tiempo para que los estudiantes se familiaricen con el material. Preguntepor las posibilidades respecto a su uso, a las funciones de cada una de sus partes y apermita que ellos mismos propongan cómo armarlo.

2. Ensamblado: Si está en sus posibilidades comparta el vínculo donde se explica cómoarmar los FoldScopes (https://www.youtube.com/watch?v=wJtJJixMncA) para queellos mismos lo hagan. Si hay restricciones tecnológicas, de idioma o de otra índoleque imposibiliten ver y entender el vídeo, modele con un kit el ensamblaje delmicroscopio. Asegúrese de haber ensayado el armado con anterioridad. Tambiénpuede imprimir las instrucciones que encuentra en el siguiente link

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(https://microcosmos.foldscope.com/wp-content/uploads/old/Foldscope-Instructions_Spanish.pdf)

3. Exploración: Entregue muestras preparadas para que los estudiantes se prueban eluso de los microscopios, permita que los estudiantes exploren todas lasfuncionalidades del microscopio y dé tiempo para que jueguen con él y en lo posiblebusquen muestras por su cuenta en el entorno. Tenga a la mano variedad de muestraspara incentivar la curiosidad de los estudiantes. Los estudiantes disfrutan usando suscelulares para tomar fotos de las muestras. Exponga esta posibilidad y tenga a lamano el vídeo donde se explica cómo hacer el acople entre el celular y el FoldScopes.(https://www.youtube.com/watch?v=W3AdXLNZh_I) .

4. Definición de preguntas problema, variables y metodología de investigación: Explorecon los estudiantes qué tipo de conocimiento se puede generar con los microscopios,pídales que redacten algunas preguntas de investigación y que concreten una variabledependiente y una independiente que se puedan observar con ayuda de losFoldScopes, y finalmente solicíteles que planteen una metodología de investigación.Recuerde que si bien su labor es guiarlos hacia preguntas sencillas y físicamentecorrectas, la práctica busca involucrar activamente al estudiante, por lo tanto genereun ambiente de participación y creatividad.

Algunas preguntas pueden ser:

1. ¿En qué lugares del espacio que me rodea puedo encontrar microrganismos omicro estructuras interesantes (de plantas o insectos por ejemplo)?

2. ¿Cuáles son los microorganismos más pequeños que puedo encontrar a mialrededor?

3. ¿Cuáles son las diferencias entre las células de -algún tejido accesible- dediferentes personas?

4. ¿Cuáles son las diferencias entre las células de -algún tejido accesible- y -otrotejido accesible-?

5. Experimentación: Teniendo en cuenta la fase anterior, permita que los estudiantesexperimenten libremente. Es posible que los estudiantes lleguen a la pregunta ¿cómotomar muestras?, por lo que es útil tener a la mano los vídeos que explican esto(https://www.youtube.com/watch?v=R5wPWZbfXYg ). Guíe e intervenga cada vez quesea necesario teniendo en cuenta el tiempo que tenga disponible y oriente a losestudiantes para que puedan responder la pregunta de investigación.

Parte 3. Documentación (0.5 -1 hr).

1. Indique a los estudiantes para que registren su microscopio usando el número quetiene el Foldscopes en el adhesivo con figuras de animales. El registro se hace en el

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sitio web https://microcosmos.foldscope.com/wp-login.php?action=register . Este pasoes muy importante porque estos microscopios son una donación parte de un proyectoglobal en la cual nuestro compromiso es que los estudiantes compartan sus imágenes.

2. En este espacio los estudiantes pueden subir las exploraciones que hagan. Y ver lasque han hecho otros estudiantes del mundo. Puede dejar que los estudiantes pasenun tiempo viendo lo que han hecho otros grupos, y mientras se familiarizan con elformato para subir las imágenes y el texto descriptivo.

3. Si no hay Internet en ese puede solicitar a los estudiantes informes escritos o virtualesdonde se relacionen el número de FoldScope, las imágenes tomadas con él y susaportes personales. Posteriormente, dado el compromiso con el proyecto global usteddebe subir estos reportes a la página web mencionada en el punto 1.

Parte 4. Reflexión (1.5-2 hrs).

1. Reflexión abierta: Genere un espacio de participación con preguntas sencillas.Pregunte a sus estudiantes qué tal les pareció la actividad, qué les gustó, quéproblemas tuvieron y qué aprendizajes generaron.

2. Reflexión dirigida: Pregunte a sus estudiantes por la investigación que se pretendía.¿lograron obtener los datos que se necesitaban? ¿cómo será la mejor forma deorganizar/visualizar los datos? ¿qué tendencias se encontraron? ¿nos permitenconcluir algo?

3. Cierre y retroalimentación: Resuma los aprendizajes generados y abra un espacio finalpara que sus estudiante retroalimenten la actividad y le den información paramejorarla cada vez más.

Algunas referencias útiles.

Página principal del microscosmos donde se ven otros proyectos similares:

(https://microcosmos.foldscope.com)

Página con instrucciones de ensamblaje y algunas funciones avanzadas del

microscopio: (https://microcosmos.foldscope.com/?page_id=243)

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Anexo 2: Instrumentos de medición ENCUESTA A ESTUDIANTES (versión 1)

La siguiente encuesta es parte del trabajo de grado de Sebastián Rosales en el departamento de Física de laUniversidad de los Andes y busca evaluar el impacto que tiene una práctica educativa de bajo costo en losestudiantes y profesores. La información recogida en estas encuestas será usada confidencialmente con losfines exclusivamente académicos descritos anteriormente.

Responde las siguientes preguntas:

1. Mi materia favorita es: ____________________________________________

2. ¿En el plan de cuál materia está incluido este tema?:__________________________________

De ahora cuando hablemos de MATERIA nos referiremos solamente a la materia en la que está incluido estetema, es decir a la respuesta de la pregunta 2.

Marca con una X el número de la escala que coincida con tu opinión:

3. Estudio para esta MATERIA con gusto

Es verdad para mi No es cierto en micaso.

1 2 3 4 5 6

4. Dedico parte de mi tiempo libre a conocer más acerca de esta MATERIA. (Por ejemplo, leyendo libros,viendo documentales o consultando material en Internet)

Es verdad para mi No es cierto en micaso.

1 2 3 4 5 6

5. Quiero aprender más acerca de esta MATERIA.

Es verdad para mi No es cierto en micaso.

1 2 3 4 5 6

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6. Me siento orgulloso cuando hago bien un tema de esta MATERIA.

Es verdad para mi No es cierto en micaso.

1 2 3 4 5 6

7. ¿Hay algún tema de esta MATERIA del que me gustaría aprender más? Si sí ¿cuál?:

___________________________________________________________________________________

8. ¿Cuál de los siguientes adjetivos describe mejor mi opinión acerca de la ciencia?

Aburrida

Inalcanzable

Divertida

Curiosa

Importante

Irrelevante

Otra ¿Cuál?:___________________________________________

9. ¿Dónde crees que es posible hacer ciencia?

En mi ciudad

En mi Colombia

En otros paises

Después de trabajar con los FoldScopes creo que:

10. La ciencia es:

Divertida

Aburrida

11. La ciencia es algo que puede estar en mi entorno

Verdadero

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Falso

12. ¿Qué fue lo que más te gustó la experiencia?

13. ¿Tienes comentarios adicionales sobre la experiencia?

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ENCUESTA A PROFESORES (Versión 1)

La siguiente encuesta es parte del trabajo de grado de Sebastián Rosales en el departamento de Física de laUniversidad de los Andes y busca evaluar el impacto que tiene una práctica educativa de bajo costo en losestudiantes y profesores. La información recogida en estas encuestas será usada confidencialmente con losfines exclusivamente académicos descritos anteriormente.

0. ¿Qué clase(s) dicto?

Se pueden seleccionar varias

Biología

Física

Química

Otra ¿Cuál?__________________________________________

0. ¿Cuáles (son) las limitantes principales para dictar clases de ciencia en mi colegio?

.

1. ¿Son suficiente las facilidades que brinda el colegio para enseñar apropiadamente ciencias? Si no ¿Qué hace falta?

Sí

No

_______________________________________________________________________________________________________

2. ¿Hay algún tipo de experiencia de aprendizaje que no se pueda hacer en el colegio? ¿Cuáles y por qué?

.

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3. ¿Con qué instrumental cuenta el colegio para realizar prácticas experimentales? ¿Es suficiente para un adecuado proceso educativo?

4. ¿Le parece que en general las prácticas experimentales que hace son motivantes para los estudiantes?

Sí

No

5. ¿Le interesaría un espacio para intercambiar maneras de enseñar ciencias con pocos recursos?

Sí

No

6. ¿Cree que se puede enseñar ciencias con recursos de bajo costo?

Sí.

No.

7. Si respondió no a la pregunta anterior ¿Cuál es la principal razón por la que no es posible?

Requiere mucho tiempo

Requiere mucha preparación

Otro ______________

8. ¿Qué fuentes buscar experimentos de ciencia para hacer en clase?

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9, ¿Qué tan fácil le resulta encontrar los experimentos en estas fuentes?

Muy difícil Muy fácil.

1 2 3 4 5 6

10. ¿Qué tan frecuentemente los usa?

Algunas veces por semana.

Algunas veces por mes.

Algunas veces por año.

11, ¿Qué tan motivados vio a sus estudiantes cuando hizo estos experimentos?

Poco motivados Muymotivados

1 2 3 4 5 6

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