FONDECYT 1150332: "Calidad de las oportunidades de aprendizaje en aulas de ciencias de 4to y 8vo: estudio de video sobre organización, coherencia e interacción en actividades instruccionales"

Si bien los estudios que buscan identificar los factores que explican los desempeños alcanzados por los países en pruebas internacionales como PISA y TIMSS coinciden en que el alineamiento entre currículo escolar y mediciones internacionales, junto a la coherencia entre el currículo declarado, el implementado y efectivamente evaluado explican en parte el éxito alcanzado por países con buenos desempeños (Hautamäki et al., 2008; Hiebert et al., 2003; OECD, 2007;). Solo algunos estudios se han centrado en comprender cuáles son las dinámicas del aula que ofrecen no solo oportunidades de aprendizaje (OPA) alineadas con el currículo oficial, sino que también favorecen los aprendizajes de les estudiantes, especialmente, en un área compleja para elles como es Ciencia (Prenzel, Seidel & Kobarg, 2010; Roth et al., 2006).

El alineamiento horizontal (entre currículo oficial y pruebas estandarizadas en un sistema educativo) así como el alineamiento vertical (entre currículo, textos, planes de clase, clases y evaluaciones) han permitido caracterizar las OPA ofrecidas a les estudiantes y han permitido determinar las brechas existentes entre lo prescrito, lo evaluado y lo efectivamente implementado (Bhola et al., 2003; Herman et al., 2007; Liu et al., 2009; Porter et al., 2007).

Por un lado, los estudios sobre alineamiento horizontal permiten identificar qué contenidos científicos y habilidades cognitivas son medidos en evaluaciones estandarizadas y cuán presente están estos contenidos y habilidades en los currículos de los países, para así poder comparar el grado de alineamiento entre distintos sistemas educativos y sus efectos en el desempeño de les estudiantes en las evaluaciones estandarizadas (Liu, Zhang, Liang, Fulmer, Kim & Yuan, 2008; Schmidt & Prawat, 2006). Por otro lado, los estudios sobre alineamiento vertical caracterizan las OPA en contextos de enseñanza. Para investigar el alineamiento vertical o coherencia curricular, diversas metodologías han sido desarrolladas con el fin de enfrentar el desafío metodológico de establecer relaciones entre la información que se obtiene de los distintos niveles de concreción curricular (Martone & Sireci, 2009). Porter ha desarrollado un procedimiento para investigar la coherencia entre currículo, textos escolares y enseñanza en el aula (Porter; 1995; Porter et al,. 2007). La obtención de un índice cuantitativo para cualquier par de estos niveles permite escalar ordinalmente el grado de coherencia entre cualquier par de dimensiones del diseño e implementación curricular (currículo, enseñanza o evaluación) y, además, comparar este grado de coherencia entre dichos niveles. Los estudios de Porter han mostrado que esta metodología no solo puede informar a los diseñadores de currículos y evaluaciones sino también puede ser usada como recurso para el desarrollo profesional de docentes, el levantamiento de información sobre OPA en poblaciones vulnerables y la mejora de la enseñanza a nivel de aula (Porter et al., 2007; Roach, Bradley, & Kurz, 2009).

Siguiendo la propuesta de medición de coherencia curricular de Porter (1995), el estudio realizado por Meneses, Ruiz & Montenegro (2014) extendió el índice de coherencia curricular no solo para estudiar las OPA de contenidos y habilidades científicas ofrecidas en textos escolares de Chile, Singapur y Canadá y su coherencia con el marco curricular correspondiente, sino también para medir el grado de coincidencia curricular entre los marcos curriculares para el área de Ciencias de los tres países. En este estudio se caracterizaron las OPA promovidas en textos según contenidos, habilidades cognitivas y lenguaje académico. Aun cuando este estudio permitió la obtención de índices de coherencia entre textos y marcos curriculares –usando información proveniente de corpus auténticos a diferencia de estudios anteriores, cuya información proviene de cuestionarios– las distancias encontradas entre los currículos de los tres países, como entre los currículo y las OPA promovidas por sus respectivos textos escolares permite preguntar sobre las OPA efectivamente implementadas en el aula y la calidad de las mismas.

Al respecto, el estudio en progreso FONDECYT 1130956 busca, precisamente, avanzar en la caracterización de las OPA en el marco, texto escolar, planificación y clases de Ciencias en 4° y 8° básico para luego determinar la relación entre alineamiento horizontal y vertical en el sector de Ciencias y los niveles de logro de los aprendizajes alcanzados por les estudiantes en una muestra del sistema escolar chileno. Al analizar el texto escolar licitado de 4° básico se encontró que la distribución de contenidos y habilidades no coincidían con aquellas declaradas en las Bases Curriculares 2012. Al considerar sólo los ejes temáticos y los contenidos declarados para 4°básico, se observa una disminución de los contenidos de Ciencias de la vida desde un 51% a un 44%, y un aumento de los contenidos de Ciencias Físicas y Químicas de un 32% a un 34%, de los de Ciencias de la Tierra y Universo de un 15% a un 19% y de aquellos no declarados en el marco de un 2% a un 4%. Más aún, si se consideran los procesos cognitivos se constata que comprender mantiene su proporción de un 47%, mientras que recordar y aplicar aumentan a un 38% desde un 28% y de un 6% a un 12%, respectivamente, desapareciendo los restantes procesos cognitivos superiores declarados en el marco. En el caso del texto licitado para 8° básico, también se aprecia un cambio en la proporción de contenidos y habilidades declarados por el marco para ese nivel y los presentes en el texto escolar. Las mayores diferencias se encuentran en una disminución de la proporción de los contenidos en 4 ejes: Organismos, ambiente y Materia y sus transformaciones, Fuerza y Movimiento y La Tierra y el Universo (de un 20% a un 14%, de un 27% a un 19%, de un 6% a un 3% y de un 15% a un 9%, respectivamente) y la presencia de un 22% de contenidos no declarados en el marco. En relación con los procesos cognitivos, hay leves cambios en recordar y comprender (de un 10% a un 12%, y de un 90% a un 82%), sin embargo, aparecen procesos superiores no incluidos en el marco en una proporción total de 3%. Estas diferencias está muy bien reflejadas en los índices de Porter (IP) obtenidos entre marco curricular y texto licitado para cada uno de los niveles. Por ejemplo, en el caso de 4° básico, se obtiene una coherencia alta al considerar solo los ejes temáticos con un IP de 0,93, que a su vez se reduce a un 0.78 si considera solo contenidos específicos y a un 0.56 si considera contenidos específicos y procesos cognitivos simultáneamente. Como se observa, la presencia/ausencia de contenidos no es suficiente para determinar la calidad de un texto.

Por último, el análisis de una unidad didáctica efectivamente realizada en el aula en 4° y 8° muestra aún más la distancia que existe entre lo declarado en el marco curricular y lo implementado en cada nivel curricular. La unidad analizada en 4° correspondía al concepto de Fuerza declarado en 3 objetivos de aprendizaje en las Bases Curriculares 2012 y se extendía por 10 clases. Aunque el contenido abordado correspondía solamente a Ciencias Físicas y Química y, por lo tanto, la coherencia entre marco y aula debería ser perfecta a este nivel, al analizar los contenidos expuestos en el aula se obtiene que sólo un 60% correspondía a ese eje y el resto eran temas no incluidos dentro del marco. Al considerar los procesos cognitivos, aunque el marco propone una distribución equivalente entre recordar (18%), comprender (28%), aplicar (18%), evaluar (28%) y crear (8%), en el aula se tiene una predominancia de comprender (37%) y aplicar (18%), mientras que recordar (3%), analizar(2%), evaluar (5%) y crear (3%) tienen una presencia marginal, junto a una gran proporción de la clase que no promovía ningún proceso (33%). En 8°año, se analizó también una unidad compuesta por 10 clases que correspondían a un solo objetivo de aprendizaje del Ajuste Curricular 2009. En este caso, la unidad cubre solamente un 48% de los contenidos declarados en el marco, apareciendo un 8% de otros temas del marco y un 44% de contenidos que no son declarados en el marco. Al considerar los procesos cognitivos, tenemos una reducción a un 49% del único proceso declarado comprender y la aparición de los procesos recordar (5%), aplicar (6%), analizar (2%), evaluar (4%) y crear (9%), dejando un 27% del tiempo de instrucción sin promover algún proceso. El IP en ambos niveles decae drásticamente: en 4° se obtuvo 0.61 al considerar solo el eje temático, un 0.59 al considerar solo contenidos, y un 0.21 al considerar contenido y procesos cognitivos; por otro lado, en 8° se obtuvo 0.48 al considerar solo el eje temático, un 0.46 al considerar solo contenidos, y un 0.56 al considerar contenido y procesos cognitivos.

La distancia observada entre lo declarado y lo implementado, junto al gran porcentaje de tiempo en el aula en que no se promueve ningún proceso cognitivo permite preguntar por lo que efectivamente se realiza en las aulas para aprender Ciencias. Un análisis más detallado sobre las actividades realizadas y la participación de les estudiantes en cada una de las clases anteriores muestra que solo aproximadamente la mitad del tiempo en aula está dedicado a actividades instruccionales asociadas a los contenidos del marco y que la participación de les estudiantes es mínima. Por ejemplo, en 4° básico, ese 60% de los contenidos está distribuido mayoritariamente en un 7% activando conocimientos previos, 3% dando instrucciones, 2% presentando materiales, 5% exponiendo conceptos, 13% evaluando lo comprendido, 10% copiando y leyendo y un 16% haciendo actividades prácticas. El resto del tiempo en el aula está dedicado a un 9% a actividades no instruccionales y un 25% a organizar la clase. Finalmente, les estudiantes participan solo un 11% del tiempo total de la clase, de los cuales, 3% están insertadas en actividades organizacionales, un 4% en la activación de los conocimientos previos y un 1% en evaluar lo comprendido, principalmente.

Si bien el estudio FONDECYT 1130956 pone de manifiesto las diferencias existentes entre las oportunidades de aprendizaje declaradas en el currículo nacional y las ofrecidas en el texto escolar y el aula, también muestra que considerar la cobertura curricular o la distribución de los tiempos en forma independiente como única forma de describir la calidad de un aula no es suficiente. En consecuencia, es necesario profundizar en cómo el tiempo de instrucción, las actividades generadas y las interacciones están relacionadas entre sí, con el fin de poder comprender las diferencias existentes entre las experiencias de aprendizaje ofrecidas a les estudiantes y ,finalmente, el impacto en sus desempeños. En efecto, tal como plantean Prenzel, Siedel y Kobarg (2012), los estudios internacionales TIMSS y PISA, si bien han identificado factores del contexto escuela y familiar que explican en parte los resultados obtenidos por les estudiantes en Ciencias, el aula sigue siendo un factor que requiere más estudio. La observación de aula y, más específicamente, el análisis de videos sobre actividades de enseñanza y aprendizaje sigue siendo el nivel más relevante e interesante por constituir el ambiente en que efectivamente se desarrollan las habilidades científicas de les estudiantes y se facilitan los aprendizajes. Por lo tanto, avanzar en la comprensión de las dinámicas de aprendizaje de la Ciencias en el aula y la efectividad de dichas actividades es clave para poder comprender el tipo de formación inicial y continua de profesores con el objeto de aumentar los aprendizajes de les estudiantes en el área de Ciencias.