Experiencias de laboratorio: Pensamiento crítico

La motivación principal del autor para la implementación de nuevas metodologías en la enseñanza de la química radicó en su propia experiencia como estudiante, donde las clases magistrales le resultaban aburridas. Por ello, se decidió por un enfoque innovador, alejándose de los métodos tradicionales. Para la primera parte del tema, se utilizó un mapa conceptual como herramienta principal. La estrategia resultó extraordinariamente efectiva, con todos los alumnos entregando mapas conceptuales elaborados. Esto evidencia la eficacia del uso de mapas conceptuales para la comprensión y asimilación inicial de conceptos complejos en química. En la segunda parte, se implementó el aprendizaje basado en problemas y ejercicios prácticos, fomentando así el aprendizaje entre iguales y una mejor comprensión de los conceptos a través de la resolución de problemas y la colaboración entre estudiantes. Este método se considera fundamental para un aprendizaje más profundo y significativo, permitiendo a los alumnos aprender unos de otros, identificando sus propias fortalezas y debilidades.

La elección de los proyectos de innovación docente se basa en su potencial para la formación del profesor. Se mencionan dos proyectos: uno sobre innovación docente en física y química, y otro centrado en las habilidades del pensamiento. El autor reflexiona sobre las dificultades inherentes a la adopción de nuevas metodologías, citando a Carbonell (2015). La preparación adecuada del profesorado y la disponibilidad de recursos para implementar estas técnicas se identifican como desafíos significativos. Se subraya la necesidad de una formación docente continua para asegurar la eficacia de las metodologías innovadoras. La presión por los resultados académicos y las evaluaciones estandarizadas se presentan como otro obstáculo importante, ya que las nuevas metodologías, aunque promueven un aprendizaje más profundo, pueden resultar difíciles de evaluar con métodos tradicionales como los exámenes escritos. El documento destaca la importancia de encontrar un equilibrio entre las nuevas metodologías y las demandas de evaluación externas, asegurando que se evalúan las capacidades reales de los alumnos y no solo su capacidad de memorización.

Se describen las condiciones ideales para implementar las nuevas metodologías, destacando la importancia de un número reducido de alumnos para una mejor interacción y participación activa en la experiencia de laboratorio. Para grupos más numerosos, se propone la división en subgrupos. Se describe el guión de la experiencia de laboratorio, incluyendo preguntas iniciales para evaluar los conocimientos previos, una fase de experimentación que busca demostrar los conceptos, y preguntas finales para evaluar el aprendizaje adquirido. Los experimentos están diseñados para que los alumnos puedan autocorregirse y comprender mejor los procesos. La importancia de la reflexión sobre los procesos y la obtención de conclusiones propias por parte de los alumnos es central. El uso de la experiencia en el laboratorio tiene como objetivo transformar temas inicialmente aburridos, como la combustión de una vela, en actividades atractivas y participativas para los alumnos.

El trabajo con las habilidades del pensamiento permitió al autor comprender mejor el funcionamiento del conocimiento y el pensamiento adolescente. Se cita a Eggen P. y Kauchak, D (2001) sobre la importancia del desarrollo de estas habilidades en primaria y secundaria para fomentar el pensamiento crítico y la capacidad de razonamiento. La oportunidad de reflexionar sobre el conocimiento previo es clave para su ampliación y complementación. Se mencionan los dos tipos de memoria a largo plazo (Verger, K. et al., 2001): la procedimental (para ejecutar tareas) y la declarativa (semántica y episódica). Se enfatiza la importancia de alcanzar ambos tipos de memoria para un aprendizaje duradero. El trabajo en grupo se presenta como una estrategia eficaz para fortalecer las relaciones interpersonales, reducir la timidez y promover el aprendizaje colaborativo. La eficiencia del aprendizaje entre iguales se resalta como superior al aprendizaje dirigido únicamente por el profesor, especialmente cuando se abordan puntos de dificultad.

Se describe la facilidad de implementación de las actividades diseñadas para las habilidades del pensamiento. La mayoría requiere materiales mínimos (papel y bolígrafo), y los materiales adicionales son fácilmente accesibles. Si bien la elaboración inicial de las dinámicas requiere tiempo, su adaptación para años posteriores es sencilla, optimizando el tiempo de preparación del docente. Este aspecto es crucial para la sostenibilidad de las prácticas innovadoras en el ámbito educativo. La eficiencia en el diseño es clave para que estas metodologías sean accesibles para docentes en el aula. La facilidad de replicación y adaptación de las actividades asegura la viabilidad de su implementación en diversos contextos educativos y en diferentes cursos.

El proyecto de innovación docente se centró en una experiencia de laboratorio sobre la combustión de una vela, estructurada en tres fases: una inicial con preguntas para evaluar el conocimiento previo de los alumnos sin recurrir a fuentes externas; una fase de experimentación con varias experiencias diseñadas para responder a las preguntas iniciales, permitiendo observar de forma física los conceptos; y una fase final con preguntas que se contestan tras la experiencia para evaluar el aprendizaje adquirido. La experiencia buscó que los alumnos, mediante la observación y la experimentación, llegaran a sus propias conclusiones. El objetivo era facilitar la comprensión de un fenómeno cotidiano (la combustión de una vela) a través de una metodología práctica. La metodología planteada permitió a los alumnos realizar un seguimiento de su propio proceso de aprendizaje y autoevaluarse en función de los resultados obtenidos.

Tras el diseño inicial, la experiencia se implementó en el Instituto La Concepción, permitiendo identificar áreas de mejora. Los estudiantes, después de la práctica, realizaron una reflexión personal donde la mayoría indicó su interés en repetir este tipo de dinámicas. La duración de la experiencia de laboratorio (55 minutos) fue insuficiente. El tiempo resultó demasiado ajustado para que los alumnos pudieran participar activamente en la manipulación de los materiales y el desarrollo de la práctica, por lo que la sugerencia es realizar la experiencia en dos sesiones de 55 minutos cada una. Antes de la práctica formal, se solicitó a los alumnos que respondieran a las preguntas iniciales en casa, sin consultar fuentes externas para evaluar la evolución de sus conocimientos. Se hizo hincapié en la necesidad de que los alumnos realicen las cuestiones iniciales sin ayuda externa para que la evaluación de su progreso sea la más precisa posible y refleje su aprendizaje real.

La experiencia del prácticum en el Instituto La Concepción permitió detectar problemas y realizar modificaciones para optimizar la experiencia. La fase de diseño, realizada previamente en la asignatura de “Diseño, organización y desarrollo de actividades para el aprendizaje de física y química”, permitió detectar algunos errores en el guión original. Por ejemplo, la sustitución del algodón por papel absorbente en una parte de la experiencia. Se identificó que la principal área de mejora residía en la falta de tiempo, lo que dificultó una manipulación completa de la experiencia por los alumnos. Esto llevó a que el profesor realizara las pruebas mientras los alumnos observaban y tomaban apuntes. Se destaca la importancia de disponer de más tiempo para el desarrollo de la experiencia (2 horas) para permitir una mayor participación del alumnado en la manipulación y el análisis de los resultados. La evaluación de los alumnos reflejó un alto grado de satisfacción, indicando que la dinámica fue útil y entretenida. La retroalimentación también señala la necesidad de mejorar el guión añadiéndole un título más preciso y una descripción más completa del alumnado, incluyendo datos como número de estudiantes y actitudes.

El trabajo en la asignatura de Habilidades del Pensamiento resultó fundamental para comprender el proceso cognitivo de los adolescentes. El objetivo principal era desarrollar diez actividades para potenciar estas habilidades en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Se buscaba que los jóvenes fueran capaces de ser críticos, emitir juicios sobre su propio aprendizaje y razonar con los conocimientos adquiridos para progresar. El profesor debe proporcionar oportunidades para que los alumnos reflexionen sobre lo que ya saben, complementando y ampliando su conocimiento. El desarrollo de estas habilidades es especialmente importante en las etapas de primaria y secundaria, tal como lo indican Eggen P. y Kauchak, D (2001). La comprensión de los diferentes tipos de memoria a largo plazo, como la procedimental y la declarativa (Verger, K. et al., 2001), es crucial para el diseño de actividades que promuevan el aprendizaje duradero y significativo. Se considera la memoria procedimental, relacionada con la ejecución de tareas siguiendo pasos, y la declarativa, dividida en semántica (conocimiento general) y episódica (aprendizaje cronológico).

Las actividades propuestas promueven el trabajo en grupo, buscando fortalecer la relación entre los alumnos y eliminar los roles preestablecidos en la clase. Los grupos reducidos facilitan la participación de estudiantes más tímidos. Se enfatiza el trabajo colaborativo y el aprendizaje entre iguales, donde la responsabilidad individual contribuye al éxito grupal. El aprendizaje de un compañero con un nivel similar puede ser más eficaz que el del profesor, permitiendo un mayor énfasis en las áreas de mayor dificultad (Vera, M.). Las actividades fueron diseñadas para ser fácilmente implementadas, requiriendo materiales mínimos en su mayoría (papel y bolígrafo), o materiales fácilmente accesibles, como una pecera de cristal o bolas de colores. Aunque su elaboración inicial requiere tiempo, su adaptación para su uso en años posteriores es sencilla, optimizando recursos.

Entre las diez actividades, se destaca una propuesta de gamificación que se extiende a lo largo de todo el curso. Los alumnos consiguen puntos mediante buenas notas y participación activa, combinando partículas subatómicas para formar un átomo. Esta dinámica, con elementos competitivos, motiva al alumnado y fomenta su involucramiento. Sin embargo, un riesgo potencial es la falta de colaboración de algunos miembros del grupo, lo que perjudica al equipo. Es necesario identificar y reconducir estas situaciones, considerando incluso la separación del alumno y la evaluación individual en casos extremos. El éxito de la actividad se evalúa al final del curso considerando si los alumnos con bajo rendimiento inicial mejoraron su compromiso y si los alumnos con alto rendimiento continuaron progresando. Se busca que este tipo de dinámica tenga un impacto positivo en el rendimiento académico.

La evaluación del proyecto de innovación docente incluyó la obtención de la opinión personal de los alumnos sobre la experiencia de laboratorio. Se les pidió que puntuaran de 0 a 10 aspectos como el aprendizaje, el dinamismo de la actividad, la relación con el tema impartido y una nota final general. Los resultados mostraron una alta valoración, con puntuaciones superiores a 8,8 en el apartado de aprendizaje, tanto en 3º como en 4º de ESO. Esta alta valoración sugiere que la experiencia fue considerada útil y efectiva para el aprendizaje. Aunque las valoraciones en 4º de ESO fueron ligeramente superiores (9,0), esto podría atribuirse al mayor nivel de conocimiento previo de estos alumnos, lo que les permitiría comprender mejor las explicaciones. Se observó una mayor cantidad de preguntas por parte de los alumnos de 4º, indicando una mayor participación e interés en resolver dudas. Por el contrario, la menor cantidad de preguntas en 3º de ESO podría deberse a la falta de dudas, o a la timidez de los alumnos a la hora de plantear sus preguntas al profesor.

El autor expresa su satisfacción con los resultados obtenidos, considerando que se cumplieron la mayoría de los objetivos planteados. La alta participación y el interés mostrado por los alumnos de 4º, quienes constantemente formularon preguntas durante la actividad, son aspectos destacados. A pesar de ello, se expresa la preferencia de que los alumnos hubieran participado más activamente en la manipulación de los materiales en la experiencia, pero la manipulación del fuego y la limitación de tiempo impidieron esto. Inicialmente, existía la preocupación de que las valoraciones fueran demasiado formales y positivas, pero la opinión de otros profesores del centro desmintió esta suposición, confirmando la sinceridad de los alumnos en sus evaluaciones. La experiencia destaca la importancia de la retroalimentación obtenida de los estudiantes y del propio proceso de enseñanza-aprendizaje para mejorar la dinámica. La retroalimentación ayuda a la mejora de la experiencia de aprendizaje en etapas posteriores.

La entrega del guión de prácticas días antes de la sesión resultó muy positiva para el desarrollo de la experiencia, ya que permitió a los alumnos prepararse con antelación. La condición de trabajar con un grupo pequeño de alumnos facilito la participación activa de todos. Sin embargo, para grupos más numerosos, se plantea la posibilidad de dividir la clase en subgrupos, o alternar entre la práctica de laboratorio y un trabajo autónomo. El autor remarca que las dinámicas de enseñanza deben revisarse y modificarse continuamente, adaptándose a los avances científicos y a la evolución de las metodologías docentes. La ciencia está en constante cambio, por lo que los contenidos y las estrategias didácticas deben actualizarse para mantener su eficacia y relevancia en la enseñanza.