Centros de Ciencias: Aprendizaje de la Ciencia

Los Centros de Ciencias a menudo se consideran, junto con los museos,  instituciones dedicadas al aprendizaje informal (Hein, 2002). El uso del término informal nos sirve para diferenciarlos de las escuelas, dedicadas al aprendizaje formal o curricular. Rennie (2007) retoma la discusión respecto a los términos o etiquetas formales e informales, planteando la pregunta: “¿existe alguna diferencia?” (p. 126). El afirma que “no tiene sentido la distinción entre formal e informal” y nos recuerda que los procesos de aprendizaje no están restringidos a determinadas configuraciones. Si nos apoyamos en el “Modelo Contextual de Aprendizaje (MCA)” (Falk & Dierking, 2000), podemos obtener otro enfoque analizando algunos estudios que plantean el hecho de que ir a la escuela difiere de las visitas de ocio a los centros de descubrimiento. Varios investigadores argumentan que esas visitas deben apoyar el trabajo en el aula (Bamberger y Tal, 2007; Griffin & Symington, 1997; Tal et al., 2005) y que el programa de formación escolar ha de usarse como un documento básico para coordinar las actividades en estos ámbitos educativos (DeWitt y Storksdieck, 2008; Griffin, 2004).

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La agenda de apoyo al trabajo curricular en el aula está relacionada con factores como las “motivaciones y expectativas” y la “elección y control” en el MCA (Falk y Dierking, 2000, p. 137). Esta idea es defendida por la mayoría de los maestros como objetivo principal en una visita al centro de ciencias (Anderson & Zhang, 2003; Grif n & Symington, 1997; Kisiel, 2005). Otros componentes del MCA son la “mediación sociocultural dentro del grupo” y la “medicación facilitada por otros” (Falk y Dierking, 2000, p. 137). La mediación dentro de un pequeño grupo, como puede ser la familia (Ash, 2003; Rosenthal y Blankman-Hetrick, 2002) es distinta a la que tiene lugar durante una excursión escolar con muchos estudiantes, pocos maestros y en la que ocasionalmente hay personal de apoyo designado. La naturaleza de las visitas escolares a los centros de ciencias estará determinada por las agendas de los maestros y las características de la mediación que se lleve a cabo. 

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Falk y Dierking (2000) explican su modelo apoyándose ​​en la extensa bibliografía sobre la relación entre museos y aprendizaje, que describe cómo este último aparece contextualizado, identificando factores clave que influyen en la calidad de la experiencia en el museo. Pedretti (2002), retoma la discusión sobre por qué y cómo los centros de ciencia deberían presentar únicamente temas socio-científicos. Rennie (2007) se ocupa más específicamente de las relaciones entre las escuelas y otras áreas de aprendizaje: “[…] El valor de aprender fuera de la escuela debe ser reconocido y sus beneficios utilizados para complementar nuestros programas educativos formales” (p.156). DeWitt y Storksdieck (2008), en un estudio sobre viajes escolares a entornos “fuera de la escuela”,  concluyen que las excursiones del tipo “visitas a los centros de ciencias” pueden ser un recurso valioso si se incorporan a la enseñanza en el aula. Hace referencia, asimismo, a la influencia que tienen los contextos personales, sociales y físicos, las agendas de los docentes y la calidad del material previo y posterior a la visita sobre los resultados de la misma. Una idea principal en su revisión es que es necesario incluir las actividades de antes y después de la visita en la escuela, a fin de facilitar a los estudiantes la tarea de vincular las experiencias primarias generadas por dicha visita con el trabajo en el aula. También explican que las agendas de los maestros repercuten en el modo de visitar la exposición y, por lo tanto, en el resultado educativo.

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Lo que parece indiscutible es que los centros de ciencias pueden utilizarse como un entorno valioso de aprendizaje, examinando los posibles roles de estructuración y flexibilidad (por ejemplo, la” no elección” versus la” libre elección”) así como la  contribución de las diferentes actividades en los centros en los que los estudiantes investigan y hablan sobre temas científicos. También podemos considerar el impacto que produce la forma de estructurar la experiencia, y cómo las tareas dadas pueden conducir a actividades cognitivas, apoyando así los procesos de aprendizaje.

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Un elemento clave que puede afectar el aprendizaje de los estudiantes a partir de una visita a un centro de ciencias es el diseño de las exposiciones. En un estudio que se generó a raíz de entrevistas a estudiantes de 11-12 años, Anderson (2000) determinó que las comprensiones conceptuales que desarrollaron al interactuar con una exposición dependían de cómo se presentaban los fenómenos en el diseño y las cartelas (etiquetas); y que las interpretaciones de los estudiantes estaban influenciadas por sus experiencias previas. Por ejemplo, una exposición diseñada para ilustrar cómo el magnetismo puede variar en función del calor extremo no fue entendida correctamente ,dando lugar a equívocos relacionados con el mecanismo de los imanes.

Del mismo modo, Henriksen y Jorde (2001) descubrieron que exposiciones complejas donde se mostraba el tema de la radiación y la salud a menudo eran mal interpretadas por los estudiantes de secundaria y que éstos no siempre utilizaban la información de la manera que el museógrafo hubiera pretendido. Falcão et al. (2004) entrevistó a estudiantes de 9-16 años para determinar su comprensión de la compleja relación entre el sol, la luna y la tierra tras la visita a una exposición sobre el tema. Llegaron a la conclusión de que la comprensión conceptual del alumno sobre los temas complejos se optimiza mediante la combinación de exposiciones que presentan fenómenos compuestos con las que se centran en uno solo.

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Al analizar las respuestas de los estudiantes a cuestionarios posteriores a los experimentos, Anderson y Lucas (1997) identificaron algunas propiedades de diseño que influían en el potencial de la exhibición como material educativo. Observaron que las exhibiciones físicamente grandes e interactivas, que podían ser las protagonistas de la exposición general, eran comprendidas con mayor facilidad, usadas y recordadas por los estudiantes de 13-14 años, y por lo tanto, era más probable que contribuyeran al aprendizaje. Además, en un estudio cualitativo, Gilbert y Priest (1997) descubrieron que la capacidad de los estudiantes de 8 a 9 años para asimilar la explicación dependía de que la exposición, de alguna manera, les permitiera identificar algunos vínculos a sus vidas cotidianas.

Rix y McSorley (1999), llegaron a la conclusión de que, aunque las exposiciones no se usaban necesariamente como pretendían los museógrafos, la exploración lúdica de los niños podía clasificarse como un trabajo científico. Estos resultados han sido compartidos por DeWitt y Osborne (2010), quienes encuentran que muchas exposiciones en centros de ciencias generan esas exploraciones lúdicas. También revelaron varios factores de diseño de exposiciones significativas para involucrar a los estudiantes de 9-11 años de edad: interacción práctica, múltiples oportunidades de exploración y colaboración, y fenómenos que contrastaban con experiencias previas, o que se percibían como mentalmente desafiantes. Sobre la base de los hallazgos extraídos de las observaciones de los estudiantes durante las visitas al centro y las entrevistas de seguimiento semiestructuradas, Bamberger y Tal (2008) añaden el principio de diseño de que las exposiciones deben proyectarse para facilitar las discusiones. Un estudio de Yoon et al. (2012) analiza el efecto de incluir visualización digital y preguntas dirigidas a una exposición existente como elementos de diseño. Las observaciones y entrevistas con estudiantes de 12-14 años de edad no revelaron cambios significativos en el aumento del aprendizaje conceptual; sin embargo, hubo indicios de una mayor habilidad al teorizar sobre el fenómeno que mostraba la exposición.

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Todos estos estudios indican que ciertas características de las exposiciones, como tamaño, interactividad, visualizaciones de apoyo, preguntas y posibles vínculos a la vida cotidiana, pueden aumentar el uso, las discusiones, la teorización, la memoria y probablemente también el aprendizaje sobre conceptos científicos. Además, aquellas que permiten la interacción conducen a un uso involuntario que engloba exploración lúdica y pruebas de hipótesis científicas. Otro hallazgo importante fue que la interacción de los estudiantes con los experimentos podía generar otros entendimientos cognitivos muy valiosos (Anderson et al., 2000; Henriksen & Jorde, 2001, Rix y McSorley, 1999). Por otro lado, los objetos en exposición suelen ser complejos y, dependiendo del tipo de conocimiento previo que tengan los peques, podrían no entenderse, arriesgándose a interpretaciones conceptuales erróneas. Los hallazgos de Falcão et al. (2004) indican que el desafío de la complejidad se puede superar mediante el diseño de un conjunto de exposiciones que presenten diferentes elementos de la materia. Los estudios sobre la influencia del diseño en el aprendizaje de los estudiantes son escasos, y los que existen deben ser valorados con cierta precaución.

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Otro aspecto a considerar es que las narrativas pueden funcionar como un modo de crear un contexto estimulante para las experiencias en los centros de ciencias y como un apoyo al aprendizaje. Metz (2005) llevó a cabo el estudio de un programa tipo profesor-alumno en un centro donde se difundían contenidos sobre ciencia mediante juegos de roles y exposiciones históricas, utilizados ambos como herramientas para explicar el uso de los objetos expuestos. Descubrieron que la preparación y la participación de los estudiantes en una actuación sirvieron como actividad muy interesante y valiosa.

Aunque solo tenemos constancia de dos artículos acerca del uso de las narrativas y su influencia en el aprendizaje, las conclusiones indican que constituyen un instrumento prometedor para facilitar el compromiso y el aprendizaje científico. Una característica común de estos dos estudios parece ser el uso de narraciones para ayudar a los estudiantes a concentrarse en algo, además de permitir elecciones y acciones personales dentro del marco narrativo. Algunos estudios no académicos muestran la necesidad de explorar más en el uso de las narraciones. Rounds (2002) las valora como un medio para consolidar la relación entre la ciencia y la sociedad. Bedford (2001) añade que el uso de narrativas coincide con el aprendizaje diario y que ésto probablemente facilita el recuerdo.

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La tecnología a menudo se ha presentado como una forma de apoyar el aprendizaje de las visitas en los centros de ciencia. En un estudio, Heard et al. (2000) investigaron sobre la utilización de audioguías como herramienta para aumentar el aprendizaje de los estudiantes de 9-11 años en las exposiciones del centro. El comentario auditivo guiaba al usuario a través de diferentes experimentos describiendo los resultados generalmente esperados. La investigación concluyó que aproximadamente el 100% de las niñas y el 25%  de los niños mejoraban sus resultados tras usar las guías de audio.

Otro estudio realizado por Hsi (2003), mostraba usuarios equipados con PDAs, con cascos auditivos, lo que proporcionaba información adicional sobre las exposiciones, sugerencias para las interacciones y explicaciones de fenómenos. El sistema también registró las experiencias de los estudiantes en un sitio web personalizado para su posterior recaptura y revisión. A la mayoría  les gustaba el sistema y parecía alentar nuevas formas de interactuar con las exposiciones. Sin embargo, algunos usuarios, incluidos los profesores, detectaron un posible impacto negativo, ya que se creaba una sensación de aislamiento que les alejaba de la interacción social y generaba un comportamiento exploratorio limitado.

Museo de Ciencias de Denver

Yatani et al. (2004) realizaron una investigación sobre la utilización de un sistema de red basado en computadoras y PDAs para presentar cuestionarios de opción múltiple a los usuarios. Las respuestas a las preguntas se podían encontrar interactuando con las exposiciones y leyendo los textos explicativos. Observaron que el 94% de los estudiantes de 6-12 años de edad disfrutaban con el uso del sistema, y el 84% creía que  facilitaba su aprendizaje. También se descubrió un aumento de la atención prevista en comparación con la que se producía en las exposiciones que no disponían del apoyo de este sistema.

En un uso más directo de la tecnología, a los estudiantes que visitaban un museo de ciencias se les pidió tomar fotografías, escribir notas y utilizar después el material para generar una presentación. Los análisis de datos de los comportamientos de estudiantes observados de 9-10 años indicaban que el encargo de hacer una presentación posterior  fomentaba el compromiso cognitivo durante la misma, generando discusiones fructíferas (DeWitt y Osborne, 2007).

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Hwang et al. (2012) compararon el resultado del aprendizaje en un grupo de estudiantes de 10-11 años que completaron tareas basadas en una investigación guiada por PDA y vinculadas a las exposiciones del centro,  con otro que lo hizo guiado por el maestro. Se obtuvieron logros más altos en los alumnos pertenecientes al primer grupo.

Así pues, los resultados indican que el uso de PDA y de teléfonos multimedia tiene el potencial de aumentar el tiempo dedicado a las exposiciones, apoyando el aprendizaje conceptual de los estudiantes y logrando que las exposiciones resulten memorables. El estudio de Hwang et al. (2012) demuestra que la tecnología se puede emplear en actividades educativas diseñadas para aumentar el comportamiento exploratorio de los estudiantes, si bien existen indicios de que los PDA , en determinados casos, podrían restringir dicho comportamiento.



RECURSO:

Hayan, N.P. (Universidad de Bergen, Noruega, U.E.) y Kolsto, S.D. (Universidad de Bergen, Noruega, U.E.) (2014): Exhibitions as learning environments: a review of empirical research on students’ science learning at Natural History Museums, Science Museums and Science Centres. Revista Nordina, 10(1), 2014. Fotografía principal: Sadhbhavana World School 


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