CAPÍTULO 8. Conocimiento didáctico del Contenido y Progresiones

CAPÍTULO 8. Conocimiento didáctico del Contenido y Progresiones

CAPÍTULO 8. Conocimiento didáctico del Contenido y
Progresiones de Aprendizaje
Vicente Talanquer
Department of Chemistry and Biochemistry,
Tucson, AZ 85721
E-mail: [email protected]
University
of
Arizona,
Resumen
El concepto de progresiones de aprendizaje (PsA) ha cobrado gran influencia
en la investigación educativa y en el desarrollo de estándares y currículos en
educación en ciencias en años recientes. Las PsA son modelos educativos
que describen cómo evoluciona la comprensión de los alumnos sobre
conceptos e ideas centrales en un área determinada. Estos modelos son de
gran utilidad para guiar y facilitar tanto la labor docente en el aula como el
desarrollo del conocimiento didáctico del contenido (CDC) de los maestros.
En esta última área, la construcción de PsA para distintos componentes del
CDC puede servir de base para generar estrategias de formación y
evaluación del saber y pensar docente. Por otro lado, involucrar a los
maestros en el análisis y aplicación de PsA en temas centrales del currículo
permite desarrollar sus conocimientos sobre la materia, su enseñanza y su
evaluación. Estos dos niveles de análisis sobre el rol de PsA en la
caracterización y desarrollo del CDC de los docentes de ciencias son los ejes
que guían la presentación de ideas en este capítulo.
206
Introducción
El desarrollo de estándares y currículos en ciencias en años recientes (NRC,
2007, 2011), así como la investigación educativa en la enseñanza y
aprendizaje de las ciencias, se han visto influenciados por trabajos en el área
de progresiones de aprendizaje (Alonzo & Gotwals, 2012; Duncan y Rivet,
2013).
Estas
progresiones
son
modelos
educativos
que
describen
trayectorias probables en la evolución de la comprensión y aplicación de
conceptos, ideas, o habilidades centrales en una disciplina (Corcoran,
Mosher & Rogat, 2009). La construcción de dichas progresiones se basa en
análisis de resultados de investigación educativa sobre el aprendizaje en
dominios específicos, análisis del currículo y las formas de enseñanza
comunes en una disciplina, y evaluaciones de los conocimientos, habilidades
y actitudes de los estudiantes en diferentes grados escolares (Duschl, Maeng
&
Sezen,
2011).
El
desarrollo
de
progresiones
de
aprendizaje
frecuentemente se inicia a partir de hipótesis sobre cambios o estadios
críticos en la comprensión de conceptos a medida que los estudiantes ganan
conocimientos o experiencias en cierta área (Wiser, Fox & Frasier, 2013).
Estas hipótesis se validan o modifican a través del análisis de resultados de
evaluaciones diseñadas para detectar diferentes niveles de sofisticación en
la comprensión de ideas o formas de razonamiento (Wilson, 2009). A la
fecha, distintos autores han generado progresiones de aprendizaje en áreas
diversas como estructura de la materia (Smith, Wiser, Anderson & Krajcik,
2006); Stevens, Delgado & Krajcik, 2010), ciclo del carbono (Mohan, Chen &
Anderson, 2009), energía (Neumann, Viering, Boone & Fischer, 2013), el
concepto de substancia (Johnson & Tymms, 2011), génetica (Duncan, Rogat
& Yarden, 2009) y modelado científico (Schwarz et al., 2009).
El análisis de la interacción entre los conceptos de “progresiones de
aprendizaje” (PsA) y “conocimiento didáctico del contenido” (CDC) es de
gran importancia para la formación docente en dos niveles principales. Por
207
un lado, resulta de interés caracterizar y analizar cómo progresa el CDC de
los docentes a través de cursos de preparación profesional y de experiencias
en el aula (Schneider & Plasman, 2011; Furtak, Thompson, Braaten &
Windschitl, 2012). La construcción de progresiones de aprendizaje para
componentes críticos del CDC, tales como conocimiento sobre dificultades
en el aprendizaje de un tema o conocimiento sobre métodos efectivos para
su enseñanza, puede ayudarnos a crear estrategias tanto para desarrollar el
CDC de los docentes como para evaluarlo. Por otro lado, involucrar a los
maestros en el análisis y aplicación de PsA en temas del currículo que
enseñan puede ser de gran utilidad para desarrollar su CDC (Furtak, 2012).
Por ejemplo, el uso de PsA sobre conceptos o habilidades de pensamiento
científico en la planeación y evaluación de clases ayudaría a los docentes a
más fácilmente reconocer las dificultades que los estudiantes enfrentan para
cambiar sus formas intuitivas de pensar sobre los sistemas o fenómenos de
interés. Estos dos niveles de análisis sobre el rol de PsA en la
caracterización y desarrollo del CDC de los docentes de ciencias son los ejes
que guían la presentación de ideas en este capítulo. Cada uno de estos
niveles se aborda por separado en las siguientes secciones.
¿Cómo progresa el CDC de los docentes de ciencias?
El análisis de cómo se desarrolla el CDC de los docentes puede apoyar el
desarrollo de programas de formación integrados y coherentes, que
reconozcan trayectorias comunes en la evolución del pensamiento de los
maestros y provean experiencias de aprendizaje que faciliten la transición a
estadios más avanzados (Grossman, Schoenfeld & Lee, 2005; Schneider &
Plasman, 2011). Las PsA sobre el saber y pensar docente pueden ayudar a
los maestros a identificar tanto los estadios en los que se encuentran en su
formación profesional así como los conocimientos y habilidades que sería
deseable que desarrollaran (Furtak et al., 2012). La construcción de tales
208
PsA no es una tarea sencilla pues implica la investigación de cambios en una
forma de conocimiento complejo, el CDC, el cual resulta de la integración
dinámica de múltiples componentes, tales como conocimiento sobre el
currículo, sobre el aprendizaje de la disciplina y sobre su enseñanza (GessNewsome & Lederman, 1999; Kind, 2009; Shulman, 1986, 1987). La
descripción de PsA sobre el CDC se complica por la falta de estudios
longitudinales que provean información sobre la evolución del conocimiento
de maestros en un período prolongado de tiempo, incluyendo la formación
inicial y varios años de trabajo en el aula (Abell, 2007; Furtak et al., 2010;
Schneider & Plasman, 2011). Sin embargo, los resultados de las
investigaciones existentes pueden utilizarse para construir hipótesis iniciales
sobre el desarrollo de componentes centrales del CDC de los docentes de
ciencias, en particular en las áreas de: a) orientaciones hacia la enseñanza
de la disciplina, b) conocimiento sobre el aprendizaje de la disciplina, c)
conocimiento sobre enseñanza de la disciplina, y d) conocimiento sobre
evaluación del aprendizaje en la disciplina. En esta sección se resumen y
analizan resultados importantes en cada una de estos campos.
a) Orientaciones hacia la enseñanza de la disciplina
Todo docente de ciencias tiene conocimientos y creencias sobre los
propósitos de enseñar la disciplina y cómo mejor hacerlo en determinados
niveles educativos (Anderson & Smith, 1987). Estos conocimientos y
creencias definen orientaciones hacia la enseñanza de la materia, las cuales
se sustentan en valores, actitudes e intereses personales sobre, por ejemplo,
la educación, el rol del conocimiento científico en la vida personal y en la
sociedad, la naturaleza del conocimiento y quehacer científico, y el
aprendizaje y la enseñanza de las ciencias y de las diferentes disciplinas
científicas (Friedrichsen & Dana, 2005; Magnsusson, Krajcik, & Borko, 1999).
Estas orientaciones hacia la enseñanza guían de manera implícita las
209
decisiones y acciones del docente sobre qué, cómo y para qué enseñar la
disciplina a cierto grupo de estudiantes. Las investigaciones existentes
sugieren que estas orientaciones no son completamente rígidas, y pueden
modificarse dependiendo del contexto en el que el docente trabaja (Abell,
2007). Sin embargo, hay orientaciones que parecen ser más dominantes que
otras en diferentes estadios del desarrollo de docente (Schneider & Plasman,
2011). La Tabla 1 resume creencias y actitudes comúnmente observadas en
docentes en niveles pre-universitarios con diferentes grados de sofisticación
en sus orientaciones hacia la enseñanza de las ciencias. La tabla incluye la
descripción de modos de pensar a lo largo de tres dimensiones
interrelacionadas: ¿Para qué enseñar? ¿Cómo enseñar? ¿Qué enseñar?
Novato
Avanzado
Preparar a los
Preparar a
Preparar a los estudiantes para
Preparar a los
los
integrar conceptos
estudiantes
estudiantes estudiantes
y prácticas
para
¿Para
para aprender
para el
científicas
comprender
qué
y resolver
siguiente
centrales para
ideas
enseñar?
problemas por
curso o
centrales en la entender sistemas
si mismos
nivel
y fenómenos
disciplina
educativo
relevantes
Crear
oportunidades
Crear
Usar
Usar
actividades o oportunidades para generar
actividades
¿Cómo
para analizar y explicaciones y
ejercicios
enseñar? divertidas y
argumentos con
discutir ideas
prácticos
motivantes
base en modelos y
centrales
(“hands-on”)
análisis de datos
Conceptos y
prácticas
Información,
Conceptos e
Información
científicas
conceptos y
ideas
y conceptos
¿Qué
centrales en la
habilidades de
centrales en la
enseñar? incluidos en
resolución de
pensamiento
disciplina
el currículo
problemas
crítico
relevantes
Tabla 1. Progresiones comunes en orientaciones hacia la enseñanza de las ciencias
210
Representaciones de PsA tales como la Tabla 1 tienen limitaciones que
deben ser claramente expuestas y discutidas. Su formato sugiere niveles de
secuencialidad y linealidad en la progresión de un estadio a otro dentro de
cada dimensión que no se observan necesariamente en la realidad. El
desarrollo de conocimientos en cualquier área es un proceso complejo,
influenciado por características personales y por contextos específicos. Es
entonces poco realista suponer que todo docente progresará de la misma
manera y de forma inevitable de un estadio a otro en cada una de las tres
dimensiones incluidas en la Tabla 1 (o en cualquiera de las otras tablas
incluidas en este capítulo). De manera similar, no podemos esperar
alineamiento en los estadios asociados con diferentes dimensiones en dicha
tabla. Por ejemplo, un docente puede considerar que el objetivo central en la
enseñanza de la disciplina es que los estudiantes aprendan la información y
conceptos incluidos en el currículo oficial, pero pensar que la mejor manera
de hacerlo es mediante el uso de actividades o ejercicios prácticos. Su
orientación sobre qué, cómo y para qué enseñar puede variar dependiendo
del tema específico con el que trabaje. La Tabla 1, así como otras tablas en
este texto, simplemente ofrecen una compilación estructurada de formas de
pensar frecuentemente manifestadas por docentes con diferentes niveles de
preparación, experiencia y reflexión sobre el aprendizaje y la enseñanza de
las ciencias.
La progresión representada en la Tabla 1 pone de manifiesto el rol
dominante que ciertas orientaciones hacia la enseñanza de las ciencias
tienen sobre el CDC de docentes novatos en los niveles de secundaria y
bachillerato. Es de esperar, por ejemplo, que el pensamiento de muchos de
ellos este constreñido por el propósito de motivar a los estudiantes y
convencerlos de que la ciencia es interesante y divertida (Meyer, Tabachnik,
Hewson, Lemberger & Park, 1999). Estos docentes frecuentemente conciben
211
el desarrollo de habilidades de pensamiento crítico como la meta central de
la enseñanza en ciencias (Millar & Driver, 1987; Talanquer, Novodvorsky &
Tomanek, 2010), y generalmente asumen que los estudiantes asimilan el
conocimiento científico de manera directa a través de actividades prácticas
(Prawat, 1989). En esta forma de “constructivismo ingenuo”, el nivel de
actividad en el aula se toma como medida directa de la calidad de la
enseñanza y del aprendizaje, independientemente de los objetivos
educativos y de la evidencia generada por distintas evaluaciones
(Magnsusson et al., 1999). Orientaciones centradas en el desarrollo de
aprendizajes significativos de ideas centrales en la disciplina tienden a
desarrollarse en etapas más avanzadas en la carrera docente, al igual que
visiones educativas enfocadas en ayudar a los estudiantes a construir
conocimientos y habilidades de pensamiento científico útiles en la
comprensión, explicación y análisis de problemas personales y sociales
relevantes para los estudiantes (Sweeney, Bula & Cornett, 2001). Sin
embargo,
programas
de
formación
docente
que
involucran
a
sus
participantes de manera activa en el diseño y aplicación de estrategias de
enseñanza centradas en la construcción y evaluación de modelos parecen
acelerar el desarrollo de orientaciones hacia la enseñanza más avanzadas
(Thompson, Windschitl & Braaten, 2013).
b) Conocimiento sobre el aprendizaje de la disciplina
Todos tenemos conocimientos y creencias sobre cómo se aprende y cómo
se facilita dicho aprendizaje (Strauss & Shilony, 1994). Estas ideas se
desarrollan a través de nuestras experiencias en la vida cotidiana y como
estudiantes en múltiples salones de clase. Algunos autores consideran que
estas ideas sobre el aprendizaje conforman una teoría implícita de la mente
que constriñe cómo pensamos y actuamos sobre cuestiones educativas
(Strauss, Ravid, Magin & Berliner, 1998). Adicionalmente, los maestros de
212
una disciplina desarrollan ideas particulares sobre la naturaleza del
conocimiento de sus estudiantes, cómo aprenden determinados temas y
cómo se puede facilitar este aprendizaje. Estas ideas se modifican con la
experiencia, la reflexión sobre las ideas y el trabajo de los alumnos y a través
del análisis de modelos y teorías educativas. La Tabla 2 presenta un
resumen de modos de pensar sobre el aprendizaje frecuentemente
expresados por docentes con diferentes niveles de sofisticación a lo largo de
tres dimensiones básicas: ¿Cómo aprenden los estudiantes? ¿Cuál es la
naturaleza de su conocimiento? ¿Cómo se facilita el aprendizaje?
Novato
El
conocimiento
se descubre y
refuerza a
través de
actividades
prácticas
¿Cómo se
aprende?
El
conocimiento
se recibe y se
almacena en
la mente
¿Cuál es la
naturaleza del
conocimiento?
Los estudiantes no tienen
ideas preconcebidas sobre
conceptos científicos, pero
pueden poseer conocimientos
académicos previos
¿Cómo se
facilita el
aprendizaje?
La información
se organiza y
presenta
claramente, en
unidades
fácilmente
comprensibles
Los
estudiantes
realizan
actividades
prácticas
motivantes
El conocimiento
se construye
estableciendo
conexiones con
conocimiento
previo, o
sustituyéndolo,
con nuevas
ideas
Los estudiantes
poseen ideas
alternativas
fijas que
pueden y
deben ser
corregidas o
sustituidas
Los estudiantes
realizan
actividades que
ponen en
conflicto sus
ideas previas y
corrigen sus
ideas erróneas
Avanzado
El aprendizaje
demanda
cambios en
formas de
pensar y la
reestructuración
de
conocimientos
previos
Los estudiantes
poseen una
variedad de
recursos
cognitivos que
pueden facilitar
o dificultar el
aprendizaje
Los estudiantes
construyen y
evalúan modelos
que les ayudan
a generar
predicciones,
explicaciones y
argumentos
Tabla 2. Progresiones comunes en modos de pensar sobre el aprendizaje en la disciplina
213
Los estudios existentes sugieren que el modelo de la mente de muchos
docentes en formación o de maestros novatos semeja, de manera
metafórica, un receptáculo de información con tapa removible y con una
boquilla de tamaño limitado (Strauss & Shilony, 1994; Strauss et al., 1998). El
reto de la enseñanza se concibe entonces como el de introducir información
en el recipiente y asegurar que no se salga. La tapa del recipiente mental
puede
desplazarse
o
removerse
utilizando
ejemplos
o
actividades
motivadoras que ganan la atención de los estudiantes. La entrada de
conocimientos se facilita organizando, simplificando y segmentando la
información deseada. Esta información puede retenerse de una mejor
manera si se conecta con otra información ya existente, a través del uso de
analogías o de ejemplos de la vida cotidiana, o mediante la repetición y la
práctica. En este modelo de la mente, el aprendizaje demanda que los
estudiantes reciban información correcta ya sea a través de conferencias,
dictados, lecturas, películas o actividades en las que los alumnos descubren
el conocimiento o lo practican.
Los maestros novatos tienen dificultades para reconocer, e incluso para
aceptar la existencia, de preconcepciones de los estudiantes sobre muchos
conceptos discutidos en clases (Abell, 2007; Otero & Nathan, 2008). Para
muchos de ellos, los estudiantes tienen o no tienen los conocimientos
deseados, o entienden los conceptos de manera correcta o incorrecta. Los
errores que cometen los alumnos son vistos como el resultado de su
desinterés o de la falta de atención, trabajo o estudio. Por tanto, estos
docentes tienden a desconocer, ignorar o subestimar el rol del conocimiento
intuitivo y las ideas previas en el aprendizaje (Otero, 2006). En estadios más
avanzados, los maestros reconocen la existencia de concepciones
alternativas pero comúnmente las conciben como errores conceptuales que
deben y pueden corregirse mejorando la claridad de las explicaciones
(Furtak, 2012; Schneider & Plasman, 2011). Los docentes reconocen la
214
importancia de involucrar activamente a los estudiantes en la construcción de
ideas, pero tienden a concebir el aprendizaje de las ciencias como un
proceso lineal y poco problemático entre el pensamiento de sentido común y
el pensamiento científico.
Dado el extenso trabajo de investigación en el área de concepciones
alternativas sobre conceptos científicos, muchos docentes se ven expuestos
a los resultados de estas investigaciones en programas de formación o
profesionalización docente. Sin embargo, es común que las preconcepciones
de los estudiantes se conciban como obstáculos cognitivos rígidos con poco
valor educativo (Hammer, 1996). Esta conceptualización estática y negativa
del pensamiento estudiantil espontáneo constriñe la habilidad de los
docentes para sacar ventaja de las ideas previas de los estudiantes en la
construcción de nuevos conocimientos (Furtak, 2012). En estadios más
sofisticados a lo largo de la progresión resumida en la Tabla 2, los docentes
reconocen que las ideas de los estudiantes tienen carácter dinámico y se ven
afectadas por el contexto en el que se trabaja (Coffey, Hammer, Levin &
Grant, 2011). Estos maestros aprenden a discriminar ideas expresadas por
los alumnos que, aunque limitadas, abren caminos productivos para la
construcción de conocimientos científicos, particularmente si se ofrecen
oportunidades para que los estudiantes comparen y contrasten la
productividad de sus ideas en la generación de argumentos y explicaciones
en situaciones relevantes .
c) Conocimiento sobre la enseñanza de la disciplina
Los maestros de ciencias poseen conocimientos y creencias sobre cómo es
mejor enseñar ciencias en general, la disciplina científica de su especialidad
y temas específicos en el currículo de las materias que enseñan (Abell,
2007). Estas ideas incluyen conocimientos sobre modelos de instrucción (por
ejemplo, el ciclo de aprendizaje o la enseñanza basada en proyectos),
215
métodos de enseñanza (como el uso de demostraciones, problemas de caso
y prácticas experimentales) y estrategias específicas sobre cómo facilitar la
enseñanza de ciertos temas (por ejemplo, analogías comunes para explicar
el concepto de mol o estrategias para resolver problemas de mecánica
usando diagramas de cuerpo libre) (Magnusson et al., 1999). La naturaleza
de estos conocimientos, así como su aplicación en el aula, está influenciada
por las orientaciones del docente hacia la enseñanza de la disciplina y sus
conocimientos y creencias sobre el aprendizaje. Por tanto, las progresiones
de aprendizaje en el área de enseñanza están íntimamente interrelacionadas
con la PsA discutidas en las secciones anteriores. La Tabla 3 resume formas
de pensar y actuar sobre la enseñanza de la disciplina comúnmente
expresadas por docentes de ciencias con distintos niveles de sofisticación en
las siguientes dimensiones: ¿Qué se enfatiza en la enseñanza? ¿Cuál es el
rol de las actividades de investigación en la enseñanza? ¿Cómo se utilizan
diversas estrategias en la enseñanza?
Novato
¿Qué se
enfatiza en la
enzeñanza?
Transmisión de
conocimientos
correctos
Desarrollo de
habilidades de
resolución de
problemas
¿Cuál es el rol
de las
actividades de
investigación?
Motivar a los
alumnos,
observar
fenómenos,
transmitir o
descubrir
conocimientos
¿Cómo se
utilizan las
estrategias?
Uso de diversas estrategias de
manera poco selectiva e
integrada
Plantear
hipótesis y
recolectar
datos para
verificarlas
Comprensión
de ideas y
conceptos
centrales en la
disciplina
Avanzado
Generación de
argumentos,
explicaciones y
predicciones sobre
sistemas
relevantes
Generar
Crear
preguntas,
oportunidades
plantear
para generar
hipótesis, y
preguntas, generar
diseñar
argumentos y
experimentos
explicaciones con
para estudiar el
base en evidencia
efecto de una
experimental y
variable sobre
modelos
otra
Estrategias se seleccionan con base
en objetivos de aprendizaje y se
adaptan al contexto particular en el
que se trabaja
Tabla 3. Progresiones comunes en modos de pensar sobre la enseñanza de la disciplina
216
En general, los docentes novatos manifiestan preferencia por métodos
de enseñanza centrados en el profesor, los cuales les permiten controlar
tanto la información presentada a los estudiantes como las actividades en las
que los alumnos se involucran (Hancock & Gallard, 2004; Simmons et al.,
1999). Muchos de ellos tienen dificultades para identificar las diferencias
fundamentales entre los métodos de enseñanza que utilizan (por ejemplo,
actividades prácticas motivadoras pero con baja demanda intelectual) y otras
estrategias que fomentan una participación más substantiva de los
estudiantes en la construcción de su propio conocimiento (Abell, 2007). En
también común que docentes en formación, o con poca experiencia en el
aula, enfoquen sus esfuerzos educativos en ayudar a los estudiantes a
desarrollar y aplicar procedimientos para resolver problemas, presentando
múltiples ejemplos de cómo utilizar un algoritmo correctamente. Sus
esfuerzos educativos frecuentemente se centran en tratar de simplificar ideas
complejas, generar ejemplos concretos para ilustrar ideas abstractas o
corregir ideas equivocadas (Schneider & Plasman, 2011). En contraste,
docentes en estadios más avanzados tienden a enfocarse en la comprensión
de conceptos e ideas fundamentales, y hacen uso de las diferentes ideas
expresadas por los estudiantes para motivar discusiones y ayudar a los
alumnos a evaluar las ventajas y desventajas de diferentes explicaciones de
los fenómenos estudiados. Sus esfuerzos educativos se concentran en crear
múltiples oportunidades para que los estudiantes comparen y contrasten
distintas ideas, y evalúen sus alcances y limitaciones (Furtak et al., 2012;
Thompson, Windschitl & Braaten, 2013).
Los docentes novatos se distinguen de los más expertos en la manera
en que piensan sobre e implementan métodos de enseñanza basados en la
investigación (Crawford, 2007). En un inicio, cualquier actividad práctica que
les permite a los estudiantes observar o manipular un fenómeno de manera
217
directa se juzga como una investigación. En estadios subsiguientes en esta
progresión, los docentes ponen un fuerte énfasis en la formulación de
hipótesis y en la recolección de datos de para verificarlas como requisitos
centrales
de
las
actividades
inquisitivas
(Talanquer,
Tomanek
&
Novodvorsky, 2013). La formulación de preguntas y el diseño de
experimentos se vuelven más importantes a medida que el docente avanza
en su comprensión sobre estrategias de enseñanza centradas en la
investigación. Sin embargo, no es hasta estadios más avanzados en esta
progresión que los docentes conciben las actividades inquisitivas como
oportunidades para que los estudiantes hagan preguntas, generen
argumentos y creen y evalúen modelos sobre fenómenos de interés con
base en sus conocimientos y la evidencia disponible o recolectada
(Windschitl, Thompson & Braaten, 2008). Furtak et al. (2012) presentan una
progresión más detallada de modos de pensar docente sobre actividades de
investigación con énfasis en el modelado y la generación de explicaciones.
Los resultados de las investigaciones existentes también sugieren que
los docentes con conocimientos más sofisticados sobre modelos y
estrategias de enseñanza tienden a ser más selectivos que los docentes
novatos en términos de los conceptos e ideas que enseñan y de los métodos
empleados para facilitar su aprendizaje (Abell, 2007). Sus lecciones y
unidades didácticas son generalmente más coherentes e integradas que las
de maestros con menos conocimientos o experiencia, e incluyen más
variantes en las estrategias de enseñanza empleadas como resultado de
adaptaciones a los contextos particulares en los que se trabaja.
d) Conocimiento sobre la evaluación de la disciplina
Es de esperar que los docentes de ciencias desarrollen conocimientos sobre
evaluación de la disciplina en diversas dimensiones. Por ejemplo, los
maestros tienen conocimientos y creencias sobre qué es importante evaluar,
218
cuáles son los objetivos de las evaluaciones, qué métodos de evaluación se
pueden usar, cómo se interpretan los resultados de las evaluaciones y qué
acciones se pueden tomar con base en tales resultados (Abell,2007). Estos
componentes del CDC de los docentes están interrelacionados entre si y con
los conocimientos, creencias, actitudes y valores de los maestros hacia la
enseñanza y el aprendizaje de las materias que enseñan. Los resultados de
investigaciones educativas sobre pensamiento docente en el campo de la
evaluación sugieren la existencia de cambios importantes en esta área a
medida que los maestros ganan conocimientos y experiencias. La Tabla 4
resume los modos de pensar dominantes en diferentes estadios a lo largo de
las siguientes dimensiones: ¿Cómo se evalúa? ¿Por qué se evalúa? ¿Cómo
se interpretan los resultados de las evaluaciones?
Novato
¿Cómo se
evalúa?
¿Para qué
se evalúa?
Uso limitado de
estrategias de
evaluación, en su
mayor parte de
carácter sumativo
Determinar si los
estudiantes poseen el
conocimiento
académico correcto
Interpretaciones
¿Cómo se
vagas y generales
interpretan
sobre el conocimiento
los
y actitudes de los
resultados?
estudiantes
Avanzado
Uso de preguntas
informales con fines
diagnósticos y formativos.
Incremento en la
diversidad de estrategias
sumativas de evaluación
Identificar lo que los
estudiantes saben y no
saben, para corregir
problemas de aprendizaje
Interpretaciones
específicas, pero no
siempre productivas,
sobre el conocimiento y
formas de pensar de los
estudiantes,
Uso de variedad de
estrategias de
carácter diagnóstico,
formativo y sumativo
Explorar el
conocimiento y
formas de pensar de
los estudiantes para
mejorar la enseñanza
y promover el
aprendizaje
Interpretaciones
específicas y
productivas en la
facilitación del
aprendizaje de los
estudiantes
Tabla 4. Progresiones comunes en modos de pensar sobre la evaluación de la disciplina
Los docentes de ciencia novatos tienen conocimientos limitados sobre
formas y métodos de evaluación. Muchos de ellos no distinguen o tienen
219
dificultades para diferenciar entre los objetivos y las estrategias asociadas
con evaluaciones diagnósticas, formativas y sumativas (Maclellan, 2004;
Wang, Kao & Lin, 2010). Sus conocimientos sobre diferentes tipos de
evaluaciones comúnmente se limitan a exámenes escritos con preguntas de
opción múltiple o de respuesta abierta, tareas con un conjunto de ejercicios y
problemas, y reportes de prácticas de laboratorio (Duffee & Aikenhead,
1992). Las preguntas y problemas incluidos en estas evaluaciones tienden a
enfocarse en conocimientos y habilidades con baja demanda cognitiva
(recordar datos o aplicación de procedimientos) (Furtak et al., 2012; Morrison
& Lederman, 2003). Los resultados de dichas evaluaciones tienen carácter
sumativo y no se usan necesariamente para modificar y mejorar la
enseñanza (Bennett, 2011). Los conocimientos del docente sobre diferentes
formas y estrategias de evaluación, así como sobre cómo alinear objetivos
de aprendizaje, enseñanza y evaluaciones, se incrementan gradualmente a
través de la formación profesional y la experiencia en el aula (Schneider y
Plasman, 2011). Sin embargo, la implementación de estos conocimientos en
el salón de clases está fuertemente influenciada por los conocimientos y
creencias del docente sobre los propósitos de la evaluación, qué significa
aprender en la disciplina, cómo mejor develar el conocimiento de los
estudiantes y qué se considera adecuado y justo en el contexto educativo en
el que se trabaja (Tomanek, Talanquer & Novodvorsky, 2008).
En general, el pensamiento docente ingenuo sobre la evaluación se
caracteriza por su énfasis en el uso de las evaluaciones como instrumentos
para medir el grado con el que los estudiantes pueden generar respuestas
correctas a las preguntas o problemas que se les plantean (Otero, 2006;
Otero & Natan, 2008). Una respuesta correcta se toma como prueba de que
el alumno “entiende” el tema, y una respuesta incorrecta se ve como una
indicación de que “no entiende” el material y debe estudiar más. En el caso
de evaluaciones de actividades prácticas, es común que estos docentes
220
centren su atención en la implementación apropiada de los procedimientos
que se valoran (por ejemplo, registrar datos de manera clara y ordenada o
completar cálculos correctos con los datos obtenidos) (Schneider & Plasman,
2011; Talanquer et al., 2013). La atención de los docentes a este nivel se
centra en detectar y describir los que los estudiantes saben o no saben. En
estadios más avanzados, las evaluaciones diagnóstica y formativa adquieren
un rol más central en la actividad del docente, y se abordan desde una
perspectiva más interpretativa. Los docentes buscan entonces darle sentido
a las respuestas y acciones de alumnos con base en conocimientos sobre
dificultades en el aprendizaje de la disciplina y concepciones alternativas de
los estudiantes (Crespo, 2000; Levin, Hammer & Coffey, 2009; Talanquer,
Bolger &Tomanek, 2014).
La habilidad de los docentes para interpretar las respuestas de los
estudiantes también es sujeto de progresión. Los maestros novatos tienden a
generar interpretaciones vagas y generales sobre el conocimiento o las
actitudes de los estudiantes (por ejemplo, el estudiante no sabe cómo pensar
o el estudiante necesita esforzarse más), sin prestar atención a las ideas
específicas que son expresadas. En estadios más avanzados, los docentes
comienzan a notar las ideas o formas de razonar específicas de los
estudiantes, aunque tienen dificultades para identificar los aspectos claves o
más productivos en la tarea de ayudar a los estudiantes a superar sus
dificultades conceptuales (Talanquer, Bolger & Tomanek, 2014). En general,
la naturaleza de las preguntas y problemas planteados por el docente y su
habilidad para interpretar las respuestas de los estudiantes se correlaciona
tanto con el conocimiento disciplinario sobre el tema que se enseña como
con la orientación hacia la enseñanza y el conocimiento sobre dificultades en
el aprendizaje de dicho tema (Abell, 2007; Magnusson et al., 1999). La
mayoría de los docentes tienen dificultades para identificar acciones
221
productivas para facilitar el aprendizaje basadas en los resultados de
evaluaciones formativas (Furtak, 2012).
¿Cómo favorecer la progresión del CDC de los docentes de ciencias?
Así como el análisis de PsA sobre saber y pensar docente pueden ser útiles
para guiar y facilitar el desarrollo profesional de los maestros (Furtak et al.,
2012; Schneider & Plasman, 2011), las PsA sobre conceptos centrales en
una disciplina también pueden utilizarse para apoyar el desarrollo de
diversos componentes del CDC de los docentes (Alonzo & Gotwals, 2012).
En particular, dichas PsA pueden ayudar a los docentes a planear lecciones
y unidades didácticas centradas en grandes ideas en la disciplina, a más
fácilmente identificar las dificultades conceptuales que la mayoría de los
estudiantes enfrentarán durante el aprendizaje de conceptos específicos, y a
diseñar estrategias para desarrollar el pensamiento de los estudiantes en las
direcciones deseadas (Furtak , 2012; Furtak, 2012). Aunque la investigación
educativa en esta área es limitada, los estudios existentes ilustran la
potencialidad de las PsA como herramientas de apoyo en la labor y
desarrollo profesional de los docentes (Alonzo & Gotwals, 2012).
Los trabajos de Furtak (2012) y de Furtak y colaboradores (2012) son
quizás los ejemplos existentes más claros del uso de PsA como
herramientas de desarrollo del CDC de docentes de ciencias. Es estos
estudios, las estrategias de formación profesional se centran en el análisis,
reflexión y enriquecimiento colaborativo de PsA sobre un tema de interés
para todos los docentes involucrados. En este proceso, los maestros
discuten diferentes maneras en las que los conocimientos disciplinarios
incluidos en la progresión pueden ser representados para facilitar la
planeación de la enseñanza. Los docentes también analizan la relación entre
tales conocimientos disciplinarios y las formas de pensar comunes de los
estudiantes. Aspecto clave en este trabajo son el desarrollo de instrumentos
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de evaluación para hacer explícito el pensamiento de los estudiantes
(evaluaciones formativas) y las discusiones sobre cómo mejor guiar el
pensamiento de los alumnos hacia estadios de mayor sofisticación intelectual
definidos en la PsA.
Los resultados de programas de formación docente centrados en el uso
de PsA son alentadores (Furtak, 2012; Furtak et al., 2012). En general, el uso
de ideas centrales como guía en la planeación docente se incrementa de
manera significativa, así como la atención que los maestros prestan a las
ideas expresadas por los estudiantes durante distintas actividades en el aula.
Sin embargo, estos estudios también revelan las dificultades que los
docentes enfrentan para utilizar las PsA de maneras más productivas. Por
ejemplo, aunque el análisis de PsA puede ayudar al docente a mejor evaluar
el pensamiento estudiantil, dicho análisis no necesariamente resulta en
acciones productivas en la facilitación del aprendizaje. Así, un docente que
devela concepciones alternativas delineadas en una PsA puede no saber
cómo enfrentarlas o utilizarlas para avanzar en la dirección deseada. Esto
sugiere que el uso productivo de las PsA en formación docente debe
complementarse con la discusión de y reflexión sobre estrategias didácticas
efectivas para desarrollar el pensamiento de los estudiantes a lo largo de la
progresión deseada.
Comentarios Finales
A pesar de la relativa juventud del trabajo en el desarrollo de progresiones de
aprendizaje, este campo de investigación educativa y desarrollo curricular ha
cobrado una gran fuerza en las discusiones sobre estándares educativos y
formación docente en el área de ciencias. Aunque diferentes autores
conceptualizan a las PsA de manera distinta (Duschl et al., 2011), el
desarrollo y validación de tales progresiones puede ser complejo y costoso
(Shea & Duncan, 2013), y existen debates sobre la validez y utilidad de tales
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esfuerzos (Sikorski & Hammer, 2010), el concepto de PsA ha venido a
enriquecer las discusiones y reflexiones en enseñanza de las ciencias. En
este
sentido,
los
conceptos
de
“Progresiones
de
Aprendizaje”
y
“Conocimiento Didáctico del Contenido” son parecidos. Ambos parecen tener
un alto potencial generativo en términos de las reflexiones y trabajos que
motivan, pero se resisten a definiciones y caracterizaciones definitivas.
Desde esta perspectiva, es de esperar que el estudio de la intersección entre
PsA y CDC sea potencialmente productivo, pero sujeto de múltiples
interpretaciones y discusiones. Como autor de este capítulo, reconozco que
mi caracterización de dicha intersección es una entre varias posibles y tiene
limitaciones impuestas por mi selección e interpretación de la información
disponible.
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