Héctor Ruiz: ''Science Bits es un proyecto que reemplaza a los libros de texto''

El campo de la educación es uno de los más estudiados y donde las metodologías de aprendizaje-enseñanza son diferentes en función del enfoque que se quiere dar, por lo que los resultados obtenidos son variables.

Desde distintos lugares del mundo se formó un equipo multidisciplinar compuesto por profesores de ciencias, pedagogos, científicos, productores de vídeo y profesionales multimedia para dar vida a Science Bits y que Héctor Ruíz, CEO de la International Science Teaching Foundation, explica en qué consiste el proyecto educativo.

Lo que ha motivado a que un equipo de investigadores de la Universitat de Barcelona (UB) y la Universitat Rovira i Virgili (URV) desarrollara un estudio durante cinco años, en el que analizan los aprendizajes conceptuales a corto y largo plazo de los estudiantes -empleando Science Bits- entre 5º de primaria y 4º de ESO de asignaturas científicas.

Las conclusiones fueron muy positivas en cuanto al aprendizaje con comprensión de los alumnos que utilizaban Science Bits, lo que ha hecho que este proyecto sea el único a nivel educativo cuya eficacia se ha validado científicamente.

¿Cómo surge la idea de crear este proyecto?

En la International Science Teaching Foundation tenemos la misión de promover buenas prácticas en la enseñanza de las materias STEM, entendiendo las buenas prácticas como aquellas que se basan en la ciencia de cómo aprenden las personas, y que han sido validadas científicamente tras su aplicación. Empezamos nuestra actividad hace casi 10 años ofreciendo formación al profesorado, pero pronto nos dimos cuenta de que esto no era suficiente para promover un cambio real en las aulas: necesitábamos ofrecer propuestas didácticas concretas que ayudaran a los docentes a materializar estas prácticas basadas en la evidencia en sus clases a diario. Así nació el primero de nuestros proyectos, Science Bits, un proyecto educativo curricular que proporciona un conjunto de secuencias didácticas para enseñar y aprender ciencia por medio de la exploración, el razonamiento, la aplicación contextualizada y la comprensión. Es un proyecto que reemplaza a los libros de texto porque contiene todo lo necesario para abordar el currículum desde una perspectiva competencial, es decir, una aproximación en la que los conocimientos acontecen significativos y los aprendizajes perduran y son transferibles a nuevas situaciones. Se trata de conseguir que los estudiantes entiendan lo que aprenden y sean capaces de emplearlo para resolver nuevos problemas en nuevos contextos.

¿Qué objetivos establecisteis al iniciar el estudio? ¿Alcanzasteis todos?

Los materiales de Science Bits se han diseñado con base en múltiples principios de las ciencias cognitivas sobre cómo ocurre el aprendizaje, y cada actividad se apoya también en la investigación en didáctica de la ciencia. Por lo tanto, la hipótesis de salida al plantear el estudio era que la aplicación de este método en la escuela debería mejorar los aprendizajes significativos, entre otras cosas (como la motivación). El estudio en cuestión ha analizado el efecto sobre los aprendizajes conceptuales de largo plazo, y ha puesto de manifiesto que, efectivamente, un método como el de Science Bits contribuye a promover aprendizajes más profundos. Próximamente aparecerán otros estudios sobre otras variables, como la motivación y el interés por la ciencia.

¿Ampliaríais a otras asignaturas la misma metodología?

La misma propuesta puede trasladarse a cualquier materia, porque en realidad se apoya en principios básicos del aprendizaje de las ciencias cognitivas, como el hecho que para aprender es necesario pensar sobre lo que se aprende en términos de significado, y tener oportunidades para emplearlo en múltiples contextos familiares. De hecho, hace algo más de un año, en colaboración con un equipo de investigadores en didáctica de las matemáticas hemos empezado a desarrollar Math Bits, proyecto en el que realizamos un planteamiento similar para esta materia, con sus adaptaciones correspondientes.

Este modelo no solo se diseñó en base a la teoría del aprendizaje, sino que también lleva a sus espaldas décadas de investigación aplicada en el aula

¿Serviría como método de aprendizaje para alumnos de todas las edades?

Sí, los principios cognitivos que subyacen este modelo de enseñanza son universales, porque tienen que ver con la forma en que nuestro cerebro aprende. La clave estaría en desarrollar los contenidos correspondientes a cada edad adecuadamente, para garantizar una correcta secuencia didáctica desde un punto de vista conceptual.

¿En qué consiste exactamente la metodología de Science Bits?

Nos basamos en el modelo 5E, una secuencia con cinco tipos de actividades que cumplen con diversos de los procesos que son necesarios para promover el aprendizaje significativo, y en especial para promover el cambio conceptual: generar interés a partir de una situación en un contexto familiar y activar los conocimientos previos (Engage), explorar los conceptos científicos implicados en la situación planteada por medio del descubrimiento y el razonamiento guiados (Explore), ofrecer explicaciones formales y estructuradas de los nuevos conocimientos (Explain), aplicar los conocimientos en nuevos contextos para resolver nuevos problemas mediante la realización de un proyecto en equipo (Elaborate) y evaluar los aprendizajes adquiridos en situaciones que conlleven su transferencia (Evaluate). Este modelo no solo se diseñó en base a la teoría del aprendizaje, sino que también lleva a sus espaldas décadas de investigación aplicada en el aula, mostrando su eficacia para mejorar los aprendizajes conceptuales y promover la motivación de los estudiantes por lo que aprenden.

El aprendizaje profundo requiere de cambio conceptual, y el cambio conceptual se promueve mejor con métodos "activos" como el modelo 5E

¿Qué es un modelo constructivista?

Un modelo constructivista, si nos referimos al constructivismo tal como se entiende desde las ciencias cognitivas, es cualquier modelo que tenga en cuenta que las personas deben apoyarse en sus conocimientos previos para aprender cualquier cosa, pero en especial para aprender nuevos conceptos. Los alumnos llegan a clase con ideas sobre cómo funciona el mundo que les rodea y muchas de ellas no encajan con el conocimiento científico formal (por ejemplo, la causa de las estaciones del año o el modo en que se comporta la materia). Pero precisamente por eso no es fácil que comprendan los modelos científicos o que los integren, porque sus conocimientos previos deben cambiar para que así sea, y eso no es fácil. Pueden memorizarlos para pasar un examen, pero luego regresan a sus concepciones iniciales. Por desgracia esto es algo que no suele resolverse con una explicación en clase. El aprendizaje profundo requiere de cambio conceptual, y el cambio conceptual se promueve mejor con métodos "activos" como el modelo 5E.

¿Qué papel tienen las tecnologías en este aprendizaje?

En nuestro caso la tecnología nos ha facilitado ofrecer propuestas de aprendizaje activo que son fácilmente aplicables en el aula. El acceso a simuladores, videos, animaciones, etc. facilita mucho convertir el aula normal en una especie de laboratorio en el que podemos aprender por medio de la interacción con el objeto de aprendizaje, para plantear preguntas, validar hipótesis, experimentar, discutir, sacar conclusiones, desarrollar modelos explicativos, etc. Además, la tecnología también permite cierta personalización cuando esta es necesaria, un acceso más directo al trabajo de cada alumno por parte del profesor y, por supuesto, herramientas para el trabajo cooperativo.

¿Qué limitaciones tiene este tipo de modelo pedagógico?

Debe acompañarse de cierta formación al profesorado y, en el caso concreto de Science Bits, requiere que haya al menos una conexión de Internet y un proyector en el aula.

¿Por qué os decantasteis por esta teoría de enseñanza?

Para elegir el modelo general (5E) nos basamos en la evidencia científica sobre cómo aprende el cerebro procedente de la investigación en ciencias cognitivas y también en los más de 30 años de investigación sobre la aplicación de este modelo concreto en las aulas. En cuanto a la aproximación a cada tema, concepto, procedimiento o modelo científico, nos basamos en la investigación en didáctica de las ciencias.

¿Cuál es el rol que ejercen los docentes a la hora de implementar Science Bits en las aulas?

El modelo 5E es como una caja de herramientas. ¿Cuál es la mejor herramienta? Depende de la situación y del objetivo. Lo mismo sucede en el aula: a veces el docente se dedicará a interpelar a los estudiantes, a pedirles que compartan e intercambien sus ideas, a orientar su razonamiento, etc. En otras ocasiones ofrecerá explicaciones claras y estructuradas sobre el objeto de aprendizaje, proporcionará feedback, modelará procedimientos, evaluará el desempeño de los estudiantes y promoverá la autoevaluación y la reflexión metacognitiva, etc. El papel del docente con el modelo 5E, como el del alumno, no se limita a un solo tipo de acción. En realidad no conozco ningún profesor que solo use "una herramienta" en sus clases.

El modelo 5D ayuda a conseguir que los estudiantes no puedan evitar tener que pensar y dar significado a lo que aprenden

¿Qué problemas o deficiencias del modelo de enseñanza-aprendizaje aplicado en la mayoría de centros escolares consigue suplir Science Bits?

El modelo 5E simplemente ayuda a conseguir que los estudiantes no puedan evitar tener que pensar y dar significado a lo que aprenden, lo cual es la clave de un aprendizaje más profundo. Esto es algo que la mayoría de profesores ya consiguen hacer por sí mismos, pero Science Bits les da ideas y herramientas para maximizarlo.

A partir de ahora y una vez puesto en marcha Science Bits, ¿cuáles son vuestros objetivos?

Queremos seguir mejorando Science Bits con base en el feedback que recibimos a diario de profesores y alumnos, así como a partir de la investigación como la que supone el estudio publicado recientemente. También deseamos trasladar el mismo método al resto de materias STEM, empezando por las Matemáticas, con el proyecto que acabamos de estrenar: Math Bits.