¿Qué son las prácticas científicas y de ingeniería? Más allá de las actividades y experimentos

¿Por qué son importantes las prácticas científicas y de ingeniería? 

En el pasado, para muchos educadores, el indicador de un programa de ciencias “bueno” era el número de experimentos con el que contaba. Estos experimentos de aprendizaje activo seguirían el siguiente método: plantear una pregunta, testar una hipótesis y extraer una conclusión.

Estas hipótesis fueron revocadas cuando el National Research Council de los Estados Unidos, en su Marco de referencia para la educación de preescolar a secundaria, (1) describió que este enfoque en el método científico “pone toda la atención en la investigación experimental al coste de las otras prácticas, como construcción, crítica y comunicación.”

¿Cómo las prácticas científicas y de ingeniería (Science and Engineering Practices, SEP) pueden ayudar a los alumnos a trabajar como científicos e ingenieros?

Entonces el Marco de referencia estableció ocho prácticas importantes de ciencia e ingeniería, incluyendo desarrollo de modelos, de explicaciones y participación en crítica y evaluación. Lo cual se ha descrito como “poco valorado en el contexto de la educación de ciencias.”(2) Estas prácticas son “derivadas de aquellas que los científicos e ingenieros realmente participan en gran parte de su trabajo”(3) y reflejan la forma, en la que en la vida real, los científicos e ingenieros se mueven fluidamente entre tres “esferas” de actividad, entre las que encontramos las ocho SEPs:

Investigación y cuestionamiento empírico

  • Plantear preguntas (ciencia) y definir problemas (ingeniería)
  • Planear y llevar a cabo investigaciones
  • Analizar e interpretar datos

Evaluación, análisis, y debate

  • Participar en el debate usando las pruebas como evidencia
  • Obtener, evaluar, y comunicar información

Construcción de explicaciones y soluciones

  • Desarrollar y usar modelos
  • Usar las matemáticas y el pensamiento computacional
  • Construir explicaciones (ciencia) y diseñar soluciones (ingeniería)

En el proceso de comprender nuestro mundo y desarrollar mejores diseños de soluciones, “los científicos e ingenieros intentar usar las mejores herramientas disponibles para apoyar la tarea en cuestión.”(4) Ellos no se enfocan solamente en investigaciones e investigación experimental, llevan a cabo repetidos experimentos de laboratorio. De hecho, la tecnología y la informáticas son imprescindibles para todos los elementos virtuales de su trabajo.

Los programas que no reflejan las prácticas de trabajo de los científicos e ingenieros no cumplen con los requisitos de los estándares modernos como los NGSS.

¿Cómo saber si un programa de ciencias cubre realmente los SEPs? 

Una vez que entendemos el pensamiento detrás de esta transición, desplazar el enfoque de la educación de ciencias desde un exceso de confianza en los experimentos a un enfoque más fluido, aplicando las prácticas más relevantes a una tarea asignada, se vuelve más fácil identificar programas que están realmente preparados para los NGSS.

Los NGSS requieren que los alumnos investiguen fenómenos que pueden variar desde los patrones del clima en el Grado 1 a los cambios de la materia en Grado 5. Si observamos los ocho SEPs, podemos ver que ciertamente los SEPs están mejor ajustados a algunos fenómenos que otros.

En resumen, un auténtico programa NGSS como Twig Science por la forma en la que aplica los SEPs en investigaciones:

  • Trabajará fenómenos de formas variadas y fluidas: de la misma forma que lo hacen los científicos e ingenieros del mundo real, usando los SEPs correspondientes a cada etapa.
  • El rango de SEPs usadas para trabajar cada fenómeno será conducido por el propio fenómeno. Algunos fenómenos son más idóneos para ser trabajados por análisis, investigación, u observación que por experimento.
  • Similarmente, esto NO empleará una estructura rígida de la lección que se ceñirá, por ejemplo, a “explorar” la fase que siempre envuelva un experimentola fase “explicativa” siempre integrará la lectura de un texto.

Es indispensable que la naturaleza del fenómeno que es investigado conduzca al uso de los SEPs, y no al revés. Esto es porque “cuando [las investigaciones experimentales] son enseñadas separadas de contenido científico, se convierten en los objetivos de enseñanza en si mismos más que en los medios para desarrollar una comprensión más profunda de los conceptos y propósitos de la ciencia.”(5)

¿Quieres saber más de un programa auténticamente NGSS? Descubre Twig Science.

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(1) National Research Council (2012) p.43. “A Framework for K-12 Science Education. Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas.” H. Quinn, H. Schweingruber, and T. Keller (eds.), Committee on Conceptual Framework for the New K-12 Science Education Standards.
(2) National Research Council (2012) p.44
(3) National Research Council (2012) p.49
(4) National Research Council (2012) p.45
(5) National Research Council (2012) p.43

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