Instrucción vs descubrimiento en ciencias (Zhang, 2018)

Leyendo el blog del profesor británico Greg Ashman, he encontrado los resultados de un reciente estudio sobre la instrucción directa en la enseñanza de las ciencias en el aula. Recomiendo seguir a Greg (twitter), quien próximamente lanzará un nuevo libro sobre educación basada en evidencias.

El estudio del que hablaremos hoy ha sido dirigido por Lin Zhang y pronto se publicará en la revista Learning and Instruction. En este estudio nueve clases de estudiantes de 4º y 5º de Primaria (un total de 154 alumnos) se asignaron al azar a una de tres condiciones para dar clases sobre el concepto de la transferencia de la energía. Cada condición se centraba en enseñar un mismo experimento en el que se rodaban dos bolas por una rampa desde una misma altura, y se planteaba la pregunta de qué tan lejos rodarían las bolas una vez que salieran de la rampa.

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La diferencia entre las condiciones del estudio era el método de enseñanza utilizado:

  1. Condición de “instrucción directa“:

Intervención del profesor: “Cuando deje caer las bolas, las dos van a llegar rodando a la misma distancia porque ambas parten desde la misma altura. Acercaos aquí y observad cómo sucede lo que acabo de decir.”

Se alentó a los estudiantes a hacer predicciones, pero luego se les dijo exactamente lo que sucedería, es decir, que las bolas rodarían la misma distancia. Dicha explicación fue luego demostrada por el profesor, seguida de un repaso de lo aprendido.

  1. Condición de “investigación explícita“:

Intervención del profesor: “Cuando deje caer las bolas, las dos van a llegar rodando a la misma distancia porque ambas parten desde la misma altura. Ahora vosotros vais a hacer el experimento para comprobar si esto es cierto.”

Fue la misma que en la instrucción directa, pero esta vez fueron los estudiantes quienes realizaron la comprobación lanzando ellos mismos las bolas.

  1. Condición de “aprendizaje por descubrimiento“:

Intervención del profesor: “¿Qué creéis que va a pasar cuando suelte las bolas? Vais a probar vosotros mismos el experimento.”

Aquí se fue un paso más allá que en la anterior condición de investigación explícita y no se les dijo de antemano lo que sucedería con las bolas durante el experimento. Se dejó a los alumnos que probaran ellos mismos manipulando y descubrieran qué pasaría con las bolas. Sin embargo, la respuesta correcta se discutió en el tiempo de repaso, que fue idéntica para las tres condiciones.

Para obtener unos resultados válidos, algunos participantes en el estudio fueron excluidos del análisis de datos: fueron aquellos que demostraron un buen conocimiento previo de los conceptos de transferencia de energía. Los estudiantes con necesidades educativas especiales y aquellos que hablaban inglés como idioma adicional también se omitieron del análisis de datos, aunque sí que participaron en todas las actividades.

Después de recibir las clases, los estudiantes pasaron una pequeña prueba en la que había tres tipos de preguntas que evaluaban diferentes aspectos de lo que habían aprendido: preguntas sobre el contenido, preguntas de razonamiento y preguntas de aplicación de lo aprendido a situaciones de la vida real.

Resultados

  • En las preguntas de contenido y razonamiento, los estudiantes en la condición de instrucción directa superaron significativamente a aquellos en la condición de aprendizaje por descubrimiento.
  • La condición de aprendizaje por investigación explícita obtuvo resultados a medio camino entre ambas situaciones, no habiendo diferencias significativas con las otras dos condiciones.
  • Este orden se invirtió para las preguntas sobre aplicaciones de la vida real, pero las diferencias entre los grupos no fueron estadísticamente significativas.

Zhang concluye que, claramente, la instrucción directa fue claramente el mejor método de enseñanza para esta actividad.

Los autores mencionan un par de limitaciones del estudio: que el estudio se limita a observar el aprendizaje para un contenido concreto (la transferencia de energía); y la muestra reducida de participantes (154 alumnos).

No obstante, este es otro estudio más que vuelve a demostrar que no solo el aprendizaje por descubrimiento perjudica al propio aprendizaje de los contenidos, sino que además tiene un impacto negativo o ningún impacto en las habilidades de orden superior que supuestamente este tipo de enfoques pretenden desarrollar en los estudiantes.

Referencia original:

  • Zhang, L. (en prensa) “Hands-on” plus “inquiry”? Effects of withholding answers coupled with physical manipulations on students’ learning of energy-related science concepts. Learning and Instruction.

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