Investigación en Educación Científica en Chile

3.3 Regulación y metacognición

Otras de las áreas de investigación que reconocen al alumnado como eje central son las asociadas a la regulación del aprendizaje y a la metacognición. Estas áreas se han desarrollado ampliamente fuera de la educación en ciencias y no han recibido en esta última la atención suficiente. Podemos decir que se trata de líneas emergentes en el campo (Zohar y Dori, 2012). La reflexión sobre cómo promover en dominios específicos la regulación y cómo se manifiesta y promueve en los alumnos al aprender temas asociados a ciencias, es aún un campo abierto de investigación, especialmente porque toma diferente dimensión en los diferentes contenidos y la forma de abordarlos (por ejemplo, desde lo disciplinar a lo multireferencial).

El aprendizaje autorregulado se entiende como un proceso activo y constructivo mediante el cual los estudiantes establecen metas para su aprendizaje y luego monitorean, regulan y controlan su cognición, motivación y actuación, guiados y restringidos por sus metas y por el contexto (Pintrich 2000 en Stoeger et al., 2015). Zimmerman (2002) desde una perspectiva socio-constructivista, opina que la autorregulación involucra más que el conocimiento metacognitivo, implica un sentido subyacente de autoeficacia y agencia personal y los procesos motivacionales y conductuales para poner en práctica estas creencias.

La regulación en ciencias (auto, co-, hetero-, y otras) se ha trabajado en términos de evaluación formativa (Simón, Márquez y Sanmartí, 2006), para la vigilancia metacognitiva, la agencia y el aprendizaje auto-motivado. El estudio de las emociones se ha integrado a esta línea de forma precaria, asociado a la meta-afectividad. En diversos foros se ha reconocido la importancia de la motivación y la afectividad, temas centrales para encarar a los alumnos en su dimensión personal, social y cultural. Desafortunadamente, los estudios sobre emociones en ciencias se han enfocado primordialmente a las presentadas por los docentes, mientras que las de los alumnos han sido exploradas superficialmente. Mucho menos explorado en Educación en Ciencias han sido los procesos de auto-regulación de las emociones.

Reconocer las emociones de los alumnos apenas empieza a cobrar relevancia. Sobre todo porque diversos estudios han identificado que cada vez el estudiantado muestra menos interés por las ciencias. Las tasas de elección de carreras de ciencias han disminuido en forma generalizada. A partir de esto se reconoce que es imperativo realizar investigación sobre cómo interesar a los alumnos en la ciencia (Osborne, Simon y Collins, 2003). Cabe señalar, sin embargo, que este interés en los alumnos, vuelve a situarse en las posturas instrumentalistas, en las que los alumnos vuelven a ser un medio para un fin.

3.4 Hacia una mirada más humanista de los alumnos

Si bien no hemos agotado la investigación asociada a los aprendizajes de los alumnos, vale la pena resaltar algunas voces contemporáneas con mirada crítica. Las críticas a apartados anteriores señalan que en ellas se desconocen las relaciones de poder instauradas en el aula, los intereses reales de los alumnos, además de estar enfocadas en lograr mejores aprendizajes desde posturas de rendimiento, que excluyen la voz de los alumnos. Recientemente la investigación empieza a mirar a los alumnos, ya no como un medio para un fin, sino para entenderlos, identificar sus intereses, necesidades, emociones y finalmente para pensar en una Educación en Ciencias que aporte a los procesos de desarrollo de juicios críticos, participación en la toma de decisiones, desarrollo de la identidad (personal o grupal). Todo ello para aportar a una vida más feliz, justa y plena. Cabe señalar que diversas investigaciones en las líneas o áreas señaladas con antelación incorporan esta mirada, aunque ello no es característico de la gran mayoría.

Como parte de las líneas que han buscado revalorar el rol del estudiante en los procesos educativos, encontramos la asociada a darles “voz” (en inglés students voice). Este grupo de investigaciones rescata la voz a los alumnos reconociendo sus intereses, especialmente para considerarlos en la toma de decisiones asociada a las reformas curriculares (ver Bahou, 2011). En el área de Educación en Ciencias, se ha empezado a indagar sobre las motivaciones, intereses y opiniones de los alumnos respecto a qué educación en ciencias es relevante y cómo trabajar en el aula, por qué no se interesan en la ciencia, o las dificultades asociadas a la propia estructura escolar, por ejemplo la transición primaria secundaria (e.g. Logan y Skamp, 2008).

Por otra lado, son relevantes en este sentido los estudios que tratan la diversidad desde la exclusión y la subordinación, desde diferentes perspectivas, por ejemplo, aquellos relacionados con la etnia, religión, condición particular del estudiante (con limitaciones visuales, auditivas,etc) entre otras (por ejemplo García-Martínez et al., 2014). En el caso de enfoque de género, que reivindican el papel de las mujeres en la ciencia y estudian los procesos de exclusión de las mujeres y niñas en el aula; así mismo los estudios asociados a las minorías étnicas o a los grupos indígenas, ya sea desde miradas poscoloniales o incluso decoloniales (Ver por ejemplo Carter, 2004; Walsh, 2009).

Nos atrevemos a señalar que el camino de investigación trazado que pone la mirada en los alumnos y sus aprendizajes, nos invita a situarnos en miradas más críticas, en las cuales dejamos de lado los intereses centrados en el aprovechamiento, el logro de mejor desempeño según las pruebas estandarizadas y las propuestas curriculares (siempre creadas con ausencia de la voz del alumnado y desde las estructuras de poder establecidas). Situarnos aquí implica preguntarnos quiénes son los alumnos, cuáles son sus intereses, y por qué para ellos y ellas puede ser relevante aprender ciencia, y qué ciencia será esa. Lo anterior, no desde la mirada del experto, sino desde posturas situadas y contextualizadas, centradas en la promoción de la justicia social, y la visualización y discusión de las estructuras de poder, en las que actualmente los alumnos y las alumnas están ubicados en situaciones de subordinación, en relación a los contenidos, el profesorado y a los procesos de enseñanza-aprendizaje tradicionalmente instaurados.

4. La investigación en educación en ciencias y su impacto en el profesorado y sus procesos de formación

Las indagaciones contemporáneas de cómo formar al profesor para hacer frente a los desafíos planteados, es algo que motiva a entender las contribuciones de la investigación en educación en ciencias en los procesos de formación de profesores en ciencias. En el presente apartado vamos a reflexionar sobre las brechas del conocimiento relacionadas a investigaciones sobre la formación de identidad profesional del profesor de ciencias y sobre la teoría y la práctica en el proceso de investigación sobre formación de profesores.

4.1 Investigaciones sobre la formación de identidad profesional del profesor de ciencias

La identidad profesional del profesor es un tema recurrente en las investigaciones sobre formación de profesores (Sayago Quintana, Chacón Corzo y Rojas de Rojas, 2008; Nunes, 2001) y sobre formación de profesores de ciencias (Siry y Lara, 2012; Aristizabal y García-Martínez, 2017). Actualmente, la tarea del profesor no es calificada como vocación, sino que hay una construcción de una visión de profesionalización del proceso de enseñanza renovando el fundamento epistemológico de ser profesor y ser educador (Tardif, 2000; Tardif, 2010). Quizás, profundizar en indagaciones sobre la práctica docente en la búsqueda de teorías que la expliquen, pude ser un camino para plantear investigaciones sobre la praxis profesional del profesor a la luz de los planteamientos que abogan por una relación teoría-práctica orientada de la práctica hacia la teoría. Para Nóvoa (2009) la preparación para la profesión docente debe construirse dentro de la práctica, desde las experiencias de los profesores, teniendo en cuenta diversos aspectos como el público, para quien trabajará este educador, su historia de vida y sus relaciones con otros profesionales. Se destaca la importancia de pensar la formación en un abordaje que va más allá de la formación académica, dando voz a los profesores considerando que el desarrollo personal, profesional y organizacional de la profesión docente (Nunes, 2001) juega un papel que contribuye a la formación identitaria del profesor (Aristizabal y García-Martínez, 2012). Experiencias prácticas/vivencias en la formación y el trabajo docente conforman saberes y cambian la identidad en cuanto profesional (Tardif y Raymond, 2000; Aristizabal y García-Martínez, 2017).

Las prácticas en la formación de profesores puede incluir acciones de co-docencia durante el pregrado como en la experiencia de Santos y colaboradores (2019) en la que la co-docencia fue desarrollada junto con acciones interdisciplinares entre física, química y biología enseñando a profesores en formación, posibilitando el trabajo integrado desde la perspectiva de proyectos de ciencias. Las experiencias de los docentes durante sus prácticas obligatorias para su titulación (Lima et al., 2018) marcan el desarrollo profesional del profesor aún en su formación inicial. Sin embargo, Fonseca y Ramos (2018) caracterizan los límites en la actuación de formadores de profesores señalando que hay sentidos valorados por los formadores que son más direccionados a la formación del biólogo (en este caso), con énfasis en conocimientos científicos, y poco relacionados a los pedagógicos y la práctica escolar. Ese problema en la formación genera un ciclo de reproducción de modos de formación que no da voz al profesor y no considera muchas veces las cuestiones propias de la escuela.

Experiencias de formación inicial y contínua aportan al trabajo docente saberes temporales y saberes contextuales, principalmente durante los primeros años de la práctica profesional (Tardif, 2000). Alves, Siqueira, Massena y Sousa (2017), apuntan una propuesta de reconfiguración curricular con características innovadoras para la formación de profesores de ciencias, llamada de situação de estudo (Maldaner et al., 2007); generando enlaces con presupuestos y paradigmas de la racionalidad práctica y crítica conformando identidades docentes [Para profundizar y conocer modelos de formación de profesores ver Schön, 1983; Carr y Kemmis,1986; Freitas y Vilani, 2002)]. Aguiar (2006), ha constatado que, más allá del elemento constitutivo de la identidad, la formación continua es algo extremadamente valorado por los profesores. Los profesores consideran fundamental para su práctica pedagógica analizar los cambios del conocimiento y las transformaciones constantes de la sociedad contemporánea, tanto en lo local como en lo global. A la vez se apunta como reto inherente a la identidad docente la baja autoestima y el poco reconocimiento por los otros.

Otro límite en esta discusión, tiene que ver con las investigaciones que contribuyen a develar bases del conocimiento profesional orientadas por la noción de identidad estática, como algo a ser construido y alcanzado (Rodrigues y Mogarro, 2020). Por otro lado, está la noción de identidad como interpretación y reinterpretación de experiencias en los distintos contextos en los cuales los profesores se mueven (Rocha y Malheiro, 2019; Siry y Lara, 2012). Estas últimas pueden aportar ideas en relación a los retos contemporáneos de ser profesor. Para ello hay que considerar que las fronteras del trabajo del profesor son borrosas entre el tiempo y espacio, característica de la modernidad tardía (ver Giddens, 1991), cambiando relaciones sociales e identidades. Lo que proponemos como reflexión e investigación, es un diálogo con planteamientos que tratan de concebir la noción de identidad como algo inacabado, fragmentado o antagónico (Hall, 2000; Giddens,1991) en el proceso de ser docente (Aguiar, 2006); de identificarse como docente considerando los retos que la contemporaneidad nos brinda.

El siglo XXI nos brinda desafíos efímeros e inciertos. El profesor no es solamente profesor, sino que desarrolla otros papeles sociales en su vida, a veces no es la docencia un punto de llegada, sino algo temporal. Además, enseñar es un reto que no se da solamente en el espacio físico del aula. El espacio del aula es generador de saberes de la experiencia que muchas veces están disociados de elementos teóricos de la formación inicial del profesor. De hecho, preguntas sobre tensiones, tales como, ¿Cómo enseñar y aprender ciencias en un mundo en constante cambio? y ¿Qué formación requiere el profesorado? ¿Cómo hacer que la sociedad (y sus políticas públicas) valore a los profesores? ¿Qué hacer para recuperar el valor social de la profesión de profesor? (Aguiar, 2006) ¿Cómo promover el desarrollo de identidades docentes y su relación con la teoría y la práctica? ¿Qué investigaciones son relevantes de realizar sobre los procesos formativos y el desarrollo de la identidad docente? ¿Qué modelos de formación docente son los más pertinentes a la luz de las competencias que se desean desarrollar en los estudiantes?, que hemos planteado en el segundo apartado de este documento. Estas son cuestiones que todavía nos planteamos y que pueden aportar a la investigación en enseñanza de las ciencias vinculando teoría y práctica.

4.2 Relaciones entre teoría y práctica en el proceso de investigación sobre la formación de profesores

Partimos de la práctica profesional para discutir sobre las investigaciones en la formación docente, y argumentamos que no hay que disociar teoría y práctica en dicha formación. Sin embargo, las relaciones entre teoría y práctica no son sencillas de entender. En el campo de la formación de profesores las investigaciones son llevadas a cabo a partir de diferentes marcos conceptuales, unos en los que pesa más la teoría, mientras otros que están más orientados a la práctica.

Teoría y práctica en la formación de profesores han sido investigadas por Devechi, Tauchen e Trevisan (2012, 53p.) quienes buscan “pensar la práctica y la teoría como elementos complementarios, entendidos como espacios de problematización y de problematización de los saberes”. De hecho, en la investigación educativa se observa un vacío histórico entre teoría y práctica (Nuthall, 2004, Robinson, 1998). Devechi, Tauchen e Trevisan (2012) analizan seis tipologías de relaciones teoría-práctica en las investigaciones sobre formación de profesores (materialista histórica, epistemología de la práctica, fenomenológica-hermenéutica, epistemología de la complejidad, teoría de representaciones sociales y abordajes pos-estructuralistas) y tratan de debatir que el cultivo de la teoría tiene sentido cuando está basado en la práctica. Freire y Rodrigues (2020) consideran los contextos de la práctica de profesores y educadores ambientales como generadores de caminos para formulaciones teóricas en una perspectiva de la praxis ambiental. Así, los saberes docentes y el conocimiento sobre ellos se constituyen a partir de una reflexión en, y sobre la práctica. En otro abordaje, el diálogo con el realismo crítico apunta un camino que considera no solo el empirismo como explicativo de la realidad, no solamente el idealismo, sino las explicaciones para los fenómenos estudiados en un proceso relacional entre lo empírico y lo teórico (Bhaskar, 2008). El vacío se hace cuando hay la tendencia entre “centralizar la producción del conocimiento en la práctica o en la teoría no permitiendo la interacción entre estos elementos puesto que no solamente la teoría nos ofrece posibilidades de resolver problemas de la práctica” (Devechi, Tauchen e Trevisan, 2012, 69p.) y la práctica sola, se convierte en un practicismo o casualidad.

En el presente texto, vinculamos las investigaciones en Educación en Ciencias a procesos comprometidos con los sujetos partícipes de la investigación (sea la escuela o los alumnos, u otros grupos específicos en la sociedad). Propuestas como la investigación-acción (Susman y Evered, 1978; Tripp, 2005), y la formación para la ciudadanía (ver Pinhão y Martins, 2016 puesto que consideran la polisemia de estos términos en relación con la democracia), permiten superar el vacío entre teoría y práctica. Algunas preguntas de proyección investigativa son las siguientes: ¿Cómo las realidades escolares de Latinoamérica conforman campos profesionales particulares a la actuación del profesor? y ¿Qué conocimientos elaboramos a partir de estas realidades? y ¿Cómo ellos son trabajados en los programas de formación de professores?

García-Martínez (2009, p 58) y su grupo de investigación plantean la generación de comunidades de desarrollo profesional (CODEP) como alternativa de formación de profesores de ciencias. Esta CODEP se interpreta como “un grupo de profesores que se reconocen como profesionales de la educación, los cuales participan en discusiones críticas y reflexivas para la toma de decisiones en torno a su objeto de estudio, la enseñanza y el aprendizaje en su aula (e institución) y otros procesos que allí se desarrollan y que las condicionan. Esta comunidad comparte poco a poco ciertas prácticas y referentes que se van construyendo como producto de esta dinámica, que la definen y retroalimentan”. Estas comunidades se han implementado para formar profesores en ejercicio de nivel secundario y profesores universitarios, y de igual manera, se ha empleado en la formación inicial de profesores de ciencias (García-Martínez e Izquierdo, 2014).

Mejía-Cáceres y Freire (2020) analizan eventos comunicativos en la formación docente en ciencias y educación ambiental y argumentan que diferentes escenarios existentes en el contexto universitario, pueden ser claves en los procesos de formación docente, ya que permiten al estudiante tener una agencia, contribuyendo a una formación basada en cooperación, actividad política, crítica y participación ciudadana. Mejía-Cáceres, Juliani, Ventura, y Freire, (2017, 54p.) proponen que los conflictos socioambientales sean trabajados en la Educación en Ciencias considerando “una alternativa en la búsqueda de superar las dicotomías ser humano-naturaleza y sociedad-naturaleza, las que generan una concepción de naturaleza como producto a ser explorado y que sirve a los intereses del capital”. Accediendo a estos retos, Auler y Delizoicov (2015) argumentan a partir de investigación temática freiriana buscando dar voz a los actores sociales en un desafío de detectar manifestaciones locales de contradicciones e identificar nuevas demandas para la agenda de investigación en Ciencia y Tecnología.

La pedagogía de Paulo Freire presenta elementos para la discusión a la vez que crea posibilidades metodológicas para la investigación, a partir de realidades de grupos en situación de opresión social en sectores marginalizados y considerando sus procesos de alfabetización. Bajo la perspectiva freireana, la práctica permite develar la realidad generando temas que pueden ser trabajados en procesos educativos con potencial de transformación social. Freire (1981) es pionero al entender los procesos educativos orientados hacia la identificación de temas relevantes para los grupos en situaciones vulnerables socialmente, que pueden ser emancipadores y transformadores de la sociedad con vistas a superar relaciones de opresión. En este sentido, las posibilidades metodológicas generan un proceso democrático y centrado en los alumnos por medio del cual los currículos son construidos “de abajo para arriba” y no “de arriba para abajo” (Diniz-Pereira, 2014).

Aunque las preocupaciones de investigación educativa estuviesen centradas en el proceso educativo de adultos y sus contextos, cuando ampliamos la mirada al campo de la educación científica, el fortalecimiento del campo de investigación pasa por entender, en qué medida los contenidos curriculares de ciencias y sus prácticas escolares sirven a intereses dominantes (Bencze, 2007) profundizando injusticias sociales y degradación ambiental. Asimismo, qué posibilidades para la superación de hegemonías (Alves, 2010) hay en dichas prácticas. En los marcos contemporáneos trabajados en el apartado anterior dichas nociones tienen estrechas relaciones con las investigaciones que dan voz a los alumnos, y bajo el enfoque CTS (Byee, 1987; Aikenhead, 1994), donde el “S” de la sociedad juega papel importante en las relaciones de poder, generando dominación o emancipación de los sujetos sobre las estructuras.

Actualmente vivimos el desafío de cómo lidiar con currículos base (currículos de formación de profesorado nacionales, estandarizados) que orientan a la formación para el mercado laboral (Ventura y Freire, 2017) reduciendo los aspectos asociados al desarrollo de la ciudadanía (Pinhão e Martins, 2016). En estos currículum hay también una reducción de la autonomía del profesor. Las indagaciones que podemos hacer frente a retos asociados a la práctica docente permiten cuestionarnos ¿En qué medida la Educación en Ciencias puede ser liberadora para la toma de decisiones y contribuir para la emancipación de los sujetos? ¿Cómo podemos (re)orientar los procesos de formación de profesores para una formación ciudadana y para el desarrollo del pensamiento crítico? Estas preguntas que se relacionan con objetivos de la educación científica, pueden generar investigación considerando que en el proceso de toma de decisiones hay una dimensión colectiva relacionada a la ciencia como emprendimento, como construcción social (Santos, 2007). Lo anterior significa, entender la ciencia y el conocimiento científico como actividades enmarcadas en un grupo social, que dependen de las ideologías, de las relaciones históricas y sociales (Mejía-Cáceres et al, 2017). Aquí los procesos emancipatorios desafían a la propia ciencia y, a la vez, contribuyen a su fortalecimiento, puesto que, una mirada a la ciencia y la tecnología, genera nuevos cuestionamientos que la robustecen. La investigación en enseñanza de las ciencias puede generar nuevos diseños curriculares orientados a la superación de dichos problemas considerando las complejas relaciones entre currículos, disciplina, identidad profesional, políticas públicas, teorías y prácticas educativas.

La generación de conocimientos aplicados a la formación docente con potencial de transformación de las realidades insostenibles y desiguales en latinoamérica, puede resultar en cambios concretos en los currículos y en la vida social. Cachapuz, Praia y Jorge (2004) señalan el desafío sobre cómo acercar la investigación científica a los problemas de la realidad. Al incorporar la práctica en la discusión y elaboración teórica, superando el vacío teoría-práctica defendemos un reposicionamiento de esa relación, entendiendo la teoría-práctica más que solo un elemento del contexto, más que un accesorio, al revés, defendemos un reposicionamiento que permite ver lo que se hace invisible en cuanto realidad inexistente (Sousa Santos, 2002). Así, una mirada crítica sobre la práctica nos permite abrazar y hacer emerger “nuevas” realidades y considerarlas en el proceso de producción de conocimientos.

5. Síntesis y proyecciones

“Caminante son tus huellas el camino y nada más

Caminante, no hay camino se hace camino al andar”

(Antonio Machado)

En el presente capítulo reflexionamos sobre el campo de Educación en Ciencias y los retos para la investigación en esta área. Recuperamos las palabras de Antonio Machado, quien plantea algo que nos conecta como comunidad de investigadores desde nuestras formaciones diversas: el movimiento, el caminar, el camino que nos cruzó hace tiempo. Nos tocó (o elegimos) hacerlo en conjunto compartiendo ideas, sueños y concretamente…proyectos. Los proyectos permiten materializar líneas de investigación y seguir formando personas, seguir construyendo el camino y el mundo con nuestras mentes y nuestras labores. Consideramos los desafíos que los tiempos actuales nos brindan a partir de constantes cambios en las relaciones sociales; en el papel de la escuela; de la universidad y de la ciencia. Esos desafíos generan posibilidades de replantear caminos para la investigación en Educación en Ciencias, como los que hemos esbozado aquí.

Como agenda de trabajo y retomando lo planteado de este documento, proponemos investigaciones en Educación en Ciencias que reflexionen sobre:

 ¿Qué investigación es pertinente en un mundo de amplias desigualdades donde la investigación en educación en ciencias ha tenido poca escucha e impacto?

 ¿Cómo incorporamos las necesidades reales de los alumnos abstrayendonos de las influencias capitalistas y globalizadoras que lo colocan en posiciones subordinadas?

 ¿Cómo recuperamos el interés de los alumnos en la ciencia y la tecnología?

 ¿Cómo desarrollar miradas críticas a los sistemas actuales y especialmente sobre el papel de la ciencia y de la Educación en Ciencias?

 ¿Cómo considerar las múltiples identidades docentes y sus aportes académicos, personales y profesionales de los profesores de ciencias desde su formación inicial hacia su formación continuada, tanto personales y como profesionales?

 ¿Cómo vincular teoría y práctica, donde una se nutre de la otra, ampliando las posibilidades concretas de transformaciones de la práctica docente y del campo del conocimiento, contribuyendo a los investigadores por medio de avances en el campo y a los gestores para la toma de decisiones y nuevas políticas públicas?

 ¿Cómo consideramos el papel social de la ciencia para generar políticas públicas y prácticas educativas comprometidas con la ciudadanía y actuación social?

 ¿Qué tipo de acciones se requieren desarrollar para que los líderes de nuestros países tomen la educación científica en educación como base de consulta permanente en la generación de políticas educativas?

Fortalecer la educación científica pasa por trabajar propuestas de enseñanza y aprendizaje dándoles sentido en la vida de cada persona. Saber ciencia para expresarse en el mundo, saber ciencia para argumentar frente a opiniones, para entender los fenómenos que pasan en el mundo y para desarrollar identidades, buscando un camino metodológico y una mirada compleja. Fortalecer la Educación en Ciencias pasa por comprender los dos lados de la moneda, es decir, entender que la ciencia sirve a la reproducción y manutención de intereses del capital y a la vez hace frente a ellos buscando valorizar la vida humana, trazando rutas de emancipación. Las ideas que presentamos en este texto tienen rasgos de estos dos lados, pues la investigación educativa los tiene. Afrontamos retos al lado, no solo de los investigadores en el campo de la enseñanza de las ciencias y sus enlaces con otras áreas, sino también de los profesores de ciencias que día a día laboran en sus escuelas, los alumnos, los institutos y centros educativos y la sociedad en general. Estos retos toman formas específicas en latinoamérica, marcada por sus procesos de colonialidad y explotación, en donde la Educación en Ciencias, cobra un papel más complejo, pero a la vez más relevante.

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