Separata Cya Taller I_acompaã‘Antes 2016 Oki

8/15/2019 Separata Cya Taller I_acompaã‘Antes 2016 Oki

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"Decenio de las Personas con Discapacidad en el Perú 2007 - 2016""Año de la consolidación del Mar de Grau"

Cómo se planifica la indagación en la clase de Ciencia y Ambiente 1

1. La ciencia, la actividad científica y la ciencia escolar

Una maestra o maestra que enseñen ciencia se tendría que haber hecho alguna vez preguntascomo: ¿Cómo explicarías que es la ciencia? ¿Qué te parece que hacen los científicos para generarconocimientos científicos? El conocimiento sobre la naturaleza de la ciencia —cómo se genera elconocimiento científico, como se relaciona la teoría con la evidencia, cómo se planifica unainvestigación, qué es una hipótesis, etc. —forma parte junto con otro tipo de conocimientos (comopor ejemplo , el conocimiento del contenido científico, el conocimiento de los alumnos y susprocesos de aprendizaje, el conocimiento de orientaciones y estrategias para enseñar ciencias) delo que se ha llamado conocimiento didáctico de los maestros para enseñar ciencias(Gess-

Newsome y Ledereman, 1999).No es suficiente con conocer los hechos científicos para enseñarciencias.

Pararse a pensar sobre la ciencia es importante porque muchos estudios han mostrado que lasconcepciones que predominan entre los estudiantes de educación y los maestros en ejercicioestán lejos de los modelos epistemológicos actualmente más aceptados (Lederman,2007;Porlán,1994).Además , se sabe que las concepciones que se tienen sobre ciencias ,aunque amenudo no sean explicitas, condicionan de diversas maneras la propia práctica en el aula y laselección de materiales curriculares que se utilizaran .(…)

Entonces ¿qué es ciencia?

El termino ciencia tienen una doble dimensión (dos caras de una misma moneda).Por un lado, lopodemos usar para referirnos a un cuerpo de conocimientos formado por teorías (teoría atómicade la materia, teoría de la evolución por selección natural, teoría de la tectónica de placas), quecontienen conceptos (la molécula, selección natural, enlace químico, peso, placa tectónica, etc.) yhechos (la caída de los cuerpos, las erupciones volcánicas, el registro fósil, etc.).Por otro lado,también la podemos usar para referirnos a los procesos cognitivos (observar, medir, obtenerpatrones, analizar datos, establecer y evaluar evidencias, proponer modelos explicativos, evaluarteorías, proponer conceptos, etc.) y a las técnicas manipulativas( mirar a través de una lupa,dibujar seres vivos, usar aparatos de medida, etc.) que los científicos usan para generar este

conocimiento.

Quizá sea esta segunda dimensión la que describa mejor la ciencia porque en el fondo, la ciencia lapodemos definir como una actividad que tiene, como producto final, la generación de

1Adaptación basada en el texto Aprender a Investigar del libro Aprender Ciencias en la Educación Primaria.Autor Jordi Martí yla Aventura de enseñar Ciencias Naturales Autor: Melina Furman y otros.



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conocimientos. Un conocimiento que además tendríamos que considerar siempre provisional ycambiante(más que definitivo), y adecuado y útil (más que verdadero o falso).

(…) Si entendemos la ciencia experta básicamente como una actividad, entonces la ciencia escolartambién la tendríamos que pensar como una actividad. La ciencia en la escuela no debería ser un

conjunto de hechos o conceptos aislados que hay que comprender y saber repetir, ni un conjuntode procedimientos experimentales que hay que reproducir mecánicamente, sino que tendría queser la introducción de los niños y las niñas en una manera singular de plantearse y responderpreguntas sobre el mundo que nos rodea.

¿Cuál será el objetivo de la ciencia escolar?

Igual que la ciencia experta pretende mejorar o profundizar en la comprensión adquirida por lacomunidad científica con relación a determinados conjuntos de problemas, también la cienciaescolar ha de perseguir la evolución de la comprensión que los niños y niñas ya tienen desde muypequeños sobre un determinado conjunto de fenómenos, como por ejemplo la nutrición de una

planta, las similitudes entre padres e hijos, la transmisión del sonido, los cambios de estado o lastransformaciones químicas. El objetivo de la actividad científica escolar siempre tendría que sercomprender, mientras que observar y experimentar son algunos de medios que necesitaremospara adquirir este objetivo. Por tanto hacer ciencia en el aula no es sinónimo de hacerobservaciones y experimentos, aunque no se puede hacer ciencia en la escuela sin observar niexperimentar.

En el siguiente cuadro se muestra esta concepción de ciencia escolar como proceso de evoluciónde las ideas y habilidades de los niños y niñas.

Cuadro 1 La ciencia escolar como proceso de evolución de las ideas de los niños y niñas

. Ya sabemos que partimos de escenarios para nada promisorios.

MODELOS TEORICOS DE LA CIENCIA

IDEAS CIENTIFICAS CLAVE

Objeto/fenómeno de larealidad.

Ideas y habilidades máscientíficas Ideas y habilidades

de los niños y niñas

Evolución: aplicando actividad y pensamiento científicos

Generar datos,evidencias

Generar ideas,modelos

Relación teoría /evidencia



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La pregunta que corresponde hacernos es entonces: ¿Cómo lograr que nuestros alumnosaprendan a pensar científicamente y a mirar el mundo con ojos científicos?

En la concepción de ciencia escolar, tenemos los modelos teóricos de la ciencia que estánformados por un conjunto de hechos o ideas científicas clave que constituyen su núcleo

central(En los fascículos de Ciencia y Ambiente estas ideas son desarrolladas como las “ Diezgrandes ideas científicas” y se relacionan con los campos temáticos).En consecuencia según esteplanteamiento, el conocimiento experto actúa de referencia para los maestros y de horizonte paralos estudiantes.

Por otro lado tenemos los objetos o fenómenos de la realidad que son materia primera real parael aprendizaje científico, dado que de su exploración se derivaran las preguntas que guiaran lasindagaciones que maestro y estudiantes se plantearán.

Con la flecha se representa el proceso básico de aprendizaje de las ciencias, que necesariamenteha de partir de las ideas y habilidades científicas que tienen los niños y niñas en un momento

determinado, los cuales tendremos que hacer avanzar poco a poco hasta adquirir un segundoestadio en el que se puedan considerar más científicas ; es decir, que estén basadas en más ymejores evidencias , que sean más coherentes de un punto de vista lógico y que tengan un alcanceexplicativo más amplio , lo cual las hará sin ninguna duda, más cercanas a las de la cienciaexperta, aunque estén formuladas de una manera diferente, propia de la historia científica decada niño o niña.

(…) La evolución simultanea de la s ideas y habilidades de los estudiantes solo se puede dar si losimplicamos en los procesos propios de la actividad científica, junto con la introducción deestrategias para promover sus capacidades metacognitivas.

Los recuadros de fondo blanco incluyen los ámbitos más característicos de la actividad científicaque implican procesos y habilidades que hemos de enseñar a usar a los niños y las niñas.

Hechas las consideraciones generales sobre la ciencia escolar, ahora es el momento de adentrarseun poco más en los procesos generales de la actividad científica que habrá que promover entrelos niños y niñas. Así podemos considerar que la actividad científica se desarrolla en dos ámbitos(el ámbito de los datos, hechos y evidencias, y el ámbito de las ideas y modelos teóricos) queaunque son absolutamente interdependientes, comportan la aplicación de procesos cognitivosdistintos. Además hay tres acciones (preguntar, evaluar y comunicar) que se dan en ambosámbitos. En consecuencia podemos distinguir cinco procesos generales propios de la actividadcientífica:1. Generar datos / hechos /evidencias2. Generar ideas/ modelos teóricos3. Preguntar4.Comunicar5. Evaluar

El ámbito de los datos, hechos y las evidencias contiene una serie de procesos como:

Planificar y llevar a cabo actividades /acciones para obtener datos . Observar(usar aparatos), hacercálculos estadísticos, diseñar experimentos con variables, consultar datos



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Analizar datos :Ordenar datos, representar datos, identificar patrones, evaluar datos, clasificar,comparar,

Establecer conclusiones : Extraer conclusiones (establecer hechos o evidencias a partir de unosdatos), evaluar las evidencias obtenidas

Actitudes: curiosidad para explorar, respeto por la evidencia, ser riguroso, ser conscientes de laslimitaciones de la investigación.

Estos servirán para generar, evaluar y revisar datos, a partir de los cuales se podrán establecerhechos que actuaran como evidencias de ciertos modelos teóricos.

El ámbito de las ideas y modelos teóricos contienen un conjunto de procesos dirigidos demanera general a la generación, evaluación y revisión de explicaciones y modelos teóricos.

Desarrollar y usar modelos : Proponer modelos y probarlos, interpretar, explicar y/o justificarevidencias con modelos teóricos, buscar información (consultar ideas), evaluar modelos.

Construir explicaciones : Formular hipótesis, formular predicciones, proponer mecanismos causales,

evaluar explicacionesArgumentar a partir de la evidencia : Argumentar usando las evidencias como pruebas, evaluarargumentos.Actitudes: curiosidad para pensar e imaginar, disposición a cambiar de idea

Ambos ámbitos se relacionan mutuamente porque, en ciencia, las explicaciones deben permitirexplicar los hechos obtenidos, y los hechos deben permitir imaginar y sugerir explicaciones. Poreste motivo, se ha dicho que ambos ámbitos son diferentes pero interdependientes.

(…) las preguntas son el instrumento que nos permitirá movernos de un proceso a otro en unmismo ámbito, o que permitirá establecer relaciones entre ambos ámbitos. Igualmente hay otrasdos acciones, evaluar y comunicar, que se han de tener en cuenta en ambos ámbitos.

Los procesos didácticos que movilizan las competencias del área de Ciencia y Ambientecontemplan procesos y habilidades de la actividad científica tanto del ámbito de los datoshechos y las evidencias así como del ámbito de las ideas y modelos teóricos de manerainterdependiente, de acuerdo a la situación inicial o pregunta investigable. Así los procesosdidácticos de la competencia Indaga consideran el planteamiento de un problema o pregunta,formular hipótesis, elaborar un plan de acción o indagación para obtener datos, recojo de datos yanálisis de resultados, estructuración del conocimiento (conclusiones), evaluación y comunicación.

2. El ámbito de los datos, hechos o evidencias

La actividad científica necesita datos porque la ciencia se basa en que toda explicación científica hade estar apoyada tarde o temprano en evidencias empíricas bien establecidas y ampliamenteaceptadas por la comunidad científica .En consecuencia, una parte de la actividad científica sededica a la obtención de datos que, finalmente se convertirán en hechos sobre los cuales nospodremos preguntar: ¿por qué? ¿Cómo es que? Pero a veces la actividad científica va en sentido



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contrario y lo que hace es buscar hechos que actúen como pruebas(o evidencias) de las hipótesiso explicaciones planteadas en relación a un problema o pregunta planteada.

-Un dato es una información directa que se obtiene de un proceso de observación oexperimentación y es absolutamente necesario para llegar al conocimiento de alguna cosa. Los

datos pueden ser cualitativos o cuantitativos, y son un elemento imprescindible de la actividadcientífica.

-Un hecho se puede definir como una observación verificable y objetiva fruto del análisis y/otransformación de unos datos. Cuando una observación se da de manera repetida en unasdeterminadas condiciones, entonces nos podemos referirnos a eso como un hecho. Es un hechoque cuando la temperatura del agua líquida al nivel del mar se eleva a 100 °C, el agua líquidacomienza a cambiar a gas lo que el agua al nivel del mar hierve cuando su temperatura alcanza los100 °C.

3. El plan de acción o indagación para obtener datos, hechos o evidencias

Una vez que existe claridad respecto a la pregunta a indagar y se han planteado hipótesis orespuestas tentativas que explican la posible relación entre variables, llega el momento de definircómo se llevará adelante la indagación. Es necesario delimitar qué haremos y en cuánto tiempo sehará, evaluar los recursos, técnicas, medidas de seguridad y, muy importante, asignar las tareas alequipo de trabajo.

Planificar las acciones para desarrollar la indagación implica que como maestros nos hagamosalgunas preguntas sobre algunos aspectos, que luego nos servirán para orientar/guiar también anuestros estudiantes para que progresivamente participen y propongan un plan con éxito:

Planificación general : Variables

-¿Cuáles son las variables identificadas?- ¿Qué cambia? (Variable independiente? ¿Es posible manipular la variable independiente?- ¿Qué hay que medir o comparar? (variable dependiente) ¿Tenemos certeza de que lavariable dependiente no será influida por otro factor?-¿Qué se ha de mantener igual? (Variables a controlar)

Acciones que incluirá el plan:

-¿El trabajo de indagación incluirá experimentos, observaciones, consulta de fuentes odesarrollo de productos?

-¿Cuál será la secuencia de procedimientos , acciones a seguir?

- ¿Qué fuentes de información serán las más apropiadas? ¿Dónde se buscará información?

-¿Cómo se recolectarán los datos ? Observaciones, mediciones, entrevistas, encuestas uotros



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-¿Cómo se presentarán los resultados?

Planificación especifica

-¿Se requieren unidades de medida ? ¿Qué unidades de medida se utilizaran pararecolectar datos?

-¿Qué recursos, humanos, materiales, equipos, instrumentos de medición , o financieros senecesitarán?, ¿cuánto cuestan esos recursos?

-¿Cómo se registrará la información? Hojas de registro, cuaderno de experiencias etc.

- ¿Cuánto tiempo se dedicará a cada fase de la indagación?

-¿Qué medidas de seguridad se deben considerar?

- ¿Cómo se distribuirán las tareas en el equipo de trabajo?

Realizar un plan de acción o indagación supone plantear una secuencia de acciones orientadas alrecojo de datos o evidencias que respondan a la pregunta de indagación y permitan comprobaro descartar las hipótesis formuladas para lo cual es necesario seleccionar y organizar fuentes deinformación, técnicas e instrumentos adecuados .Implica también crear protocolos que puedanincluir, según el tipo de pregunta, actividades de observación, experimentación, consulta defuentes, elaboración de modelos, actividades de ensayo/error.

Se espera que los niños y las niñas de acuerdo al desarrollo de su pensamiento, ya sea de maneraindividual o colectiva, dirigida y apoyada por el docente, propongan acciones, procedimientosorientados al recojo de datos /evidencias, tales como:

- Sugerir o seleccionar acciones que puede incluir el plan como experimentos, observaciones,consulta de fuentes o desarrollo de productos, entre otros.

-Sugerir o seleccionar fuentes de información- Determinar los recursos a apropiados (materiales, equipos e instrumentos de medición)

- Sugerir o secuenciar el procedimiento para manipular o medir las variables(V ciclo)

- Determinar las unidades de medida a utilizar en el recojo de datos

- Proponer medidas de seguridad

Las dos formas más características que se incluyen en un plan de indagación para obtener datosson la observación y la experimentación .

3.1 La observación

Cualquier recogida de datos implica un proceso de observación. Sin embargo, observarcientíficamente no es una simple actividad perceptiva sino que es una actividad más complejacondicionada por las ideas y las expectativas que tiene quien observa (Pujol, 2003)

La observación científica es una actividad compleja que permite ejercitar diversas habilidades yactitudes:



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Responde siempre a una curiosidad, a un deseo de conocer. La observación científicaparte siempre de una pregunta y para dar una respuesta correcta es preciso captar elobjeto cono objetividad, lejos de interpretaciones precipitadas y de sentimientospersonales.

La información que recibimos nos llega a través de los sentidos: vista, oído, olfato, gusto y

tacto nos informan de las propiedades y características de los objetos de nuestro entorno. La interpretación de los datos obtenidos en la observación se realiza siempre en función

del conocimiento previo que tenemos del objeto de observación.

Las actividades escolares de observación no requieren de medios materiales extraordinarios peroexigen unas condiciones de trabajo que permitan sistematizar el proceso de observación y que losestudiantes adquieran los hábitos correctos.

¿Cómo se pueden plantear las observaciones en el aula?

Observaciones libres y abiertas: pueden ser muy provechosas si van acompañadas de lademanda de plantearse interrogantes sobre lo observado o de relacionar lo observadocon conocimientos que los alumnos ya tenían. Discutir posteriormente con el grupo claselas observaciones hechas y los interrogantes planteados puede conducir a centrar laatención en algún aspecto concreto sobre el cual puede ser que se decida explorar más afondo. Está dinámica es muy útil para fenómenos que se dan en períodos de tiempolargos. Por ejemplo, el crecimiento de una planta o cuando se dispone de un terrario oacuario con animales difícilmente pasarán cosas interesante el día en que oficialmentedecidimos observarlos. Por otro lado, debemos considerar que una observación nunca escompletamente objetiva y, aunque una observación libre permite a los a estudiantesactuar de manera espontánea normalmente se fijarán más en aquello que es relevantedesde su propio conocimiento, que no tiene por qué coincidir con lo que es importantedesde el punto de vista científico.

Observación guiada: cuando la observación tiene por finalidad comprobar una predicciónque deriva de una hipótesis; es decir, de convertir el hecho obtenido en evidencia oprueba, a favor o en contra de nuestra hipótesis, tendrá que ser más guiada y habrá quedeterminar una pautas de observación que pueden ser dadas ya sea por el maestro omaestra como por los propios estudiantes y servirán para decidir qué observar y cómoobservarlo.

Observación para describir: cuando no estamos poniendo a prueba una hipótesis sino quequeremos describir una determinada entidad o un determinado fenómeno, las pautassobre qué observar vendrán dadas por las preguntas que nos hacemos y que seránsiempre preguntas del tipo qué. Por ejemplo: ¿qué color tiene? ¿qué forma tiene?¿cuántas semillas hay en esta fruta? ¿es flexible o rígido este material?, etc.

El desarrollo de la capacidad de observación de los niños y niñas pasa, sobre todo, porqueaprendan de manera progresiva a seleccionar lo relevante de lo que no lo es tanto en el



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transcurso de la exploración de un determinado objeto o fenómeno, y por esto es imprescindibleel apoyo de los maestros, para que les ayuden a planificar sus observaciones (Harlen, 1998).

¿Qué pautas podemos seguir para desarrollar la observación?

La observación y su otra cara la descripción, son competencias básicas en la exploración decualquier fenómeno y pueden enseñarse desde los primeros años de la escuela primaria .Enprimer lugar, enseñar a observar requiere guiar a los alumnos a poner el foco en los aspectos másimportantes del fenómeno que tiene ante sus ojos. Y también requiere poder comparar diferentesobjetos identificando en qué se parecen y en qué se diferencian y comenzando a establecergeneralizaciones. Implica una búsqueda que tiene que darse en función de un criterio, orientadapor un objetivo. (Furman 2013)

Del estudio de las formas de observar de los niños y niñas se han resaltado algunas cosas quetendrán que tener en cuenta los maestros:

-Los niños y las niñas suelen observar y explicar a la vez. Por ejemplo, cuando un niño dice que<la hormiga hace días que esta quieta porque está sola y triste>, pero también es el caso cuandouna niña dice que < el globo se infla porque el aire hace presión>.En ambos casos, hasta justoantes de porque lo que los niños hacen es enunciar una observación pero detrás del porqueinfieren, es decir, sacan una consecuencia de la observación. (Marti.2012).

Melina Furman propone un ejemplo al respecto: Si le mostramos a un niño un cubito de hieloderritiéndose y les preguntamos qué observan, muchos dirán que el calor lo derrite. Enseñar aobservar requiere entonces ayudar a los estudiantes a distinguir entre el QUÉ (lo que se ve en estecaso, que el agua era sólida y luego se volvió líquida) del PORQUÉ (las razones por las que ocurre,en este caso, que el calor cambie de fase).

-Los niños y las niñas más pequeños suelen entretenerse más en las características que les llamanla atención que en los detalles; en las diferencias, más que en las similitudes; en lo que cambia,más en lo que se mantiene sin cambios. Cuando la observación se hace con relación a alguna ideao predicción previa, a menudo busca la confirmación de sus ideas, en lugar de tener unaperspectiva abierta y utilizar toda la evidencia disponible (Chinn y Malhotra, 2002).De maneraespontánea, raramente repiten observaciones o medidas que han realizado, ni tampoco tomannota de las observaciones hechas (García-Milla y Andersen, 2007).

Todos estos hábitos de observación espontáneos de los estudiantes pueden ser reconducidos

poco a poco por los maestros, partiendo de preguntas y tareas que los conduzcan a observar losdetalles, afijar la atención también en aquello que ha cambiado, y a detectar las diferencias almismo tiempo que las similitudes, subrayando que la detección de parecidos es una característicamuy importante del pensamiento científico. También los podemos ayudar haciéndoles revisar suspredicciones y ayudándoles a ver cuándo están forzando que una observación sea compatible consus expectativas.



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-Desde los primeros años es importante incluir en la observación elementos que puedanpotenciar nuestros sentidos, como lupas o los instrumentos de medición . Progresivamente tomarcuenta de que muchas veces nuestros sentidos nos engañan, de ahí la necesidad de contar coninstrumentos de medición externos que tengan mayor grado de confiabilidad.se podrán discutirlas ventajas y desventajas de diferentes métodos de medición, y llegar a la conclusión de que la

medición se basa siempre en comparar algo(como la masa de un objeto) con una unidadestablecida de antemano como de manera arbitraria( como el kilogramo o el gramo).

Otro aspecto importante es contar con un instrumento para registrar las observaciones , uno muyinteresante y poco utilizado es el cuaderno de experiencias o libreta de ciencias que actúancomo registros abiertos que promueven la producción escrita y gráfica por parte de los niños yniñas durante la actividad. Pueden tener distintos formatos y es indispensable seleccionar unoadecuado a las actividades del plan de indagación y la edad y características de los estudiantes: uncuaderno pequeño, portafolio con anillos para hojas sueltas, hojas de registros diarias, archivoelectrónico siempre que exista libreta de campo. Es clave tener en cuenta cuándo hacer las

anotaciones y qué incluir en ellas.

También es importante proponer actividades que implican un incremento gradual de lacomplejidad de la observación. Se puede iniciar en un primer nivel con identificar y denominar formas básicas y colores en objetos diversos, describir en términos elementales sonidos, olores,describir y comparar tamaños , pesos ,consistencia, dureza hasta llegar a un nivel de mayorcomplejidad al terminar la primaria como describir fenómenos y procesos simples a través de unconjunto de observaciones cuantitativas y cualitativas, utilizando varios sentidos ,identificar loscomponentes de un sistema o las posibles causas que producen cambios en los elementos de unsistema o sus relaciones.

Las actividades que se proponen a continuación implican un incremento gradual de lacomplejidad de la observación que se podrían desarrollar durante la educación primaria.

Nivel 1-Observación de propiedades cualitativas de objetos sencillos: hojas de árboles, el sonido dediferentes instrumentos musicales, los sabores básicos en distintos alimentos, etc.-Observación de las propiedades de los objetos formados por diversos elementos: una flor, un pastel, el tiempo atmosférico, instrumentos de trabajo, una fruta, una planta, etc.-Observación de propiedades cuantitativas: la edad, la altura o el “ peso ” de los niños de la clase, elnúmero de hermanos, etc.

-Observación de procesos con un número de etapas reducido: la germinación de una semilla, lametamorfosis de algún insecto, la elaboración de un flan, etc. - Observación de espacios acotados:el aula, el patio de la escuela, el lavabo, el dormitorio del niño, etc.

Nivel 2-Observaciones cualitativas y cuantitativas de las propiedades de los diferentes elementos de unaestructura: un animal, un electrodoméstico, los instrumentos de trabajo, una planta, etc.-Observaciones de hechos o fenómenos con diversos elementos que permitan su interpretación: un



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paisaje urbano, la lluvia, un jardín, una fábrica, etc.- Observación de procesos con diversas etapas separadas en el tiempo: el ciclo de la luna, lasiembra de verduras, la acción del agua en un paisaje, la descomposición de una fruta madura, etc.-Observación de hábitos de comportamiento: costumbres de cada niño en relación con el trabajoescolar, costumbres de diferentes países, hábitos de algún animal o mascota etc.-Observación de la posición relativa de los objetos en el espacio: las estrellas, las piezas de unrompecabezas, etc.

Nivel 3-Observar las características cualitativas y cuantitativas de diversos objetos y fenómenos eidentificar los componentes de un sistema o de una estructura.-Observar los resultados de un proceso que permita establecer relaciones causales: una semillaque no germina, la frecuencia respiratoria luego de actividad física, etc.-Observar relaciones entre estructura y función: observación las partes de una bicicleta, disecciónde un pez, la observación de un circuito en serie y en paralelo, etc.

Observando en clase

Explorando los suelos

En una clase con 2°grado,el docente trae a la clase muestras detipos de suelo de la localidad como arenoso, rocoso yorgánico(tierra de la huerta o jardín). Organiza la clase por grupospara que observen y describan cada muestra mediante dibujos oescribiendo sus características en hojas de registro. Paraayudarlos a observar las características de los suelos que élquiere destacar(color, forma y tamaño de sus partículas), el

docente propone algunas preguntas:¿Qué color tiene?( sueloarenoso es color plomo, suelo con humus es marrón …dicen los estudiantes )¿Que contienen? (arena, piedras, piedritas con hojitas ,tierra dicen los estudiantes )¿Pueden atrapar un grano?( nose puede es muy chiquito, las piedras se pueden coger.. )¿De qué tamaño son sus granos? ( elgranito de arena es muy chiquito, las piedras algunas son medianas otras grandes y chiquitas porque las partieron …comentan los estudiantes ).Luego pide a cada grupo que describa el tipo demuestra que observo y pregunta: ¿todos tienen el mismo color? ¿los granos tienen el mismotamaño? .Finalmente la profesora propone a los estudiantes una pregunta. Si la muestra de sueloestá en una maceta y le agregamos agua. ¿Dejara pasar rápidamente el agua o retendrá el agua?con la idea de ayudarlos a relacionar el tamaño de las partículas con la retención de agua a travésde un experimento y a partir de ello tomar una decisión como la elección del mejor tipo de suelopara que crezca una planta.

Reflexionemos: ¿Cuál ha sido el propósito de la observación? ¿Qué tipo de observación se ha dadolibre o guiada? ¿Por qué? ¿Qué datos obtuvieron de la observación? ¿Por qué era importante

fijarse en el tamaño de las partículas de las muestras?

¿Qué crees hizo el docente para guiar la observación sobre los suelos? Uno de losaspectos importantes que debemos tener en cuenta es cuál es el propósito de laobservación (describir y comparar propiedades como la textura (que tiene que ver



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tamaño de las partículas) de los suelos para luego relacionarlo con otra de suspropiedades como la retención de agua. Si se tiene un fin claro, se hace fácil saber cómoorientar la observación, en vez de solicitar a los estudiantes que observen utilizando todossus sentidos, se los orientó a buscar las propiedades que quería que encontrasen. Si laotra cara de la observación es la descripción esta se podrá hacer de manera oral, a través

de imágenes avanzando hacia la descripción escrita a medida que los estudiantes vayanmanejando la lectoescritura.

3.2 Experimentación

El trabajo con materiales concretos puede convertirse en una oportunidad de desarrollaractividades de indagación, siempre y cuando tengamos claro qué conceptos y competenciascientíficas queremos enseñar al realizarlas. En otras palabras, un experimento bien puede hacersecomo si fuera una receta de cocina, o una serie de pasos que los alumnos llevan a cabo paracorroborar una idea que ya les ha sido dada por el docente. En estos casos, la actividad no seaprovecha para que los alumnos desarrollen competencias científicas ni recorran el camino deconstruir una idea nueva. El “hacer ciencia” se convierte meramente en manipular, un hacerfísico, no intelectual.

Hacer un experimento, experimentar es un término genérico que en la escuela se asocia a laacción de manipular. En la enseñanza de la ciencia también le podemos atribuir esta connotaciónmanipulativa pero teniendo en cuenta que, en este caso la manipulación tiene como objetivoexplícito la obtención de datos sobre el comportamiento de un objeto/organismo o de unfenómeno. Por lo tanto, la experimentación científica es más sistemática que la manipulación

abierta y responde normalmente a una intención concreta . Implica una cierta planificación queespecifica la definición del objetivo, la concreción del tipo de información que se desea obtenerdel experimento, el material que se necesitará, etc. En consecuencia, los experimentos científicossiempre se han de diseñar y planificar para que en una investigación sirvan para comprobar unadeterminada hipótesis. Está también tendría que ser la función de los experimentos en la cienciaescolar. A la larga los niños y las niñas tendrían que aprender a vincular un diseño experimental propuesto bajo la guía del docente o por ellos mismos, a una hipótesis o predicción que hanformulado ellos mismos.

Igual que en el caso de la observación dedicarse un tiempo en la escuela a la manipulación libre

de materiales puede ser una práctica provechosa para familiarizarse con objetos, organismos,fenómenos para poco a poco, ir experimentando de manera más guiada mientras se ayudasimultáneamente a entender el sentido que tiene la experimentación en ciencias .

En la ciencia escolar, la función principal de un experimento no tendría que ser simplementellamar la atención de los niños y niñas (como ocurre en algunos programas televisivos, museos,ferias etc.). En la escuela los experimentos deberían tener otro sentido porque los niños van aaprender ciencia a la vez que aprenden a hacer ciencia y aprenden sobre la ciencia .



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Criterios para seleccionar experimentos

Entre la gran variedad experimentos algunos simples y otros más sofisticados generalmente sonlos maestros los que seleccionan cual realizar, aunque con el entrenamiento correspondiente losestudiantes pueden proponer experimentos muy interesantes. Se entiende que los maestros

deben tener algunos criterios para seleccionar qué experimentos son más adecuados en undeterminado momento.

Según algunos estudios como los de Appleton(2002) sobre como los maestros seleccionan lasactividades que luego realizan en el aula ha visto que, normalmente usan lo que se denominaactivities that work(actividades que funcionan) y responden a las siguientes características: unaactividad que funciona enseña lo que se quiere enseñar, el conocimiento científico necesario esbien conocido por el docente, el experimento implica activamente a los estudiantes y loencuentran divertido, comporta una gestión de aula manejable, y tiene un resultado previsible yconocido por el maestro.

Marti(2012) considera que estos criterios no son suficientes y agrega dos criterios más:

-Que sean significativos para el modelo teórico científico que se desea explicar: los hechosobtenidos a través del experimento son explicados con el uso de unos pocos conceptos y modelosexplicativos. Esto es algo que los niños tendrían que descubrir poco a poco: muchos hechosaparentemente diferentes y un modelo explicativo para todos ellos. Por ejemplo, la evaporacióndel agua, la disolución de azúcar en agua tienen relación con la teoría corpuscular de la materia.

-Que los datos y hechos que se obtengan puedan ser interpretados por los niños y niñas usandosu conocimiento previo : los experimentos nunca son evidentes por ellos mismos, nos muestranhechos que hay que interpretar. Por esta razón es importante que los estudiantes hagan suinterpretación partiendo de sus teorías intuitivas porque no se trata de que la explicación de losresultados del experimento la haga el maestro, de manera que no todos los experimentos seránútiles planteados en uno u otro momento para trabajar uno u otro concepto.

Otro aspecto a considerar es cuando se plantean experimentos para constatar y comparar quesucede en situaciones en qué actúa o (no actúa) un determinado factor, de manera que lo que sepersigue finalmente es determinar si este factor tiene alguna influencia en los resultados que seobservan. En estos casos, para considerar que el experimento está bien planteado, es muyimportante controlar todas las variables que, en principio, creemos que pueden influir en elfenómeno estudiado, es lo que se denomina diseño experimental con control de variables.

3.2.1El diseño y la realización de experimentos

El diseño y la realización de experimentos son, también, habilidades que se desarrollan con eltiempo y que deben ser enseñadas.



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En los primeros grados, bastara con que el docente proponga diseños experimentales muysencillos para resolver un problema o contestar una pregunta y reflexione con los estudiantes acerca de las razones detrás de cada paso del diseño, modelizando el trabajo, que paulatinamente,se espera que pueda realizar los estudiantes de manera más autónoma en años posteriores.

Dedicar tiempo para la explicación de los porqués detrás de cada paso de un experimento uobservación es fundamental para el éxito de cualquier experiencia. Saltear esta instancia es otraproblemática que aparece recurrentemente en muchas clases de ciencias.

¿Qué consecuencias tiene saltarnos este paso? Si descuidamos esta cuestión, las experiencias seconvierten en un mero repetir de tareas mecánicas sin una verdadera comprensión. Si losestudiantes no comprenden el sentido de lo que están haciendo y los objetivos que persiguen encada etapa de la tarea, la realización de la experiencia dejará de tener significado para ellos y seconvertirá simplemente en un ejercicio que no pone en juego sus ideas ni los involucrapersonalmente.

Una forma de salvar este obstáculo es recorrer con los alumnos todas las etapas de laexperiencia, poniéndose de acuerdo acerca de las razones de cada paso y cuál es en concreto latarea que deben realizar antes de comenzar con el trabajo experimental .Esto incluye, nosolamente el procedimiento sino, y mucho más importante, las hipótesis en juego y losresultados posibles.

El diseño y realización de experimentos en clase

El comportamiento de los chanchitosLos estudiantes de 2° grado están aprendiendo sobre elcomportamiento de los animales a partir de la observación delos artrópodos Armadillium vulgare (también conocidos como“chanchitos”. En la primera parte de la clase cada equipo deestudiantes tuvo en sus manos un chanchito de la humedad, alque observaron con lupa y dibujaron en sus cuadernos describiendo sus características y la manera en que sedesplazaba .Al terminar el trabajo de observación, las docenteles planteó la siguiente pregunta :“ ¿qué le gustará más a lascochinillas de la humedad: la luz o la oscuridad ? ” La clase estaba dividida: muchos sugerían qué,seguramente preferirían la oscuridad porque vivían en lugares oscuros. Otros creían quepreferirían la luz.

La docente trajo un dispositivo para comprobarlo una caja dividida en dos secciones, una de ellasoscura(cubierta por papel negro) y una clara (por papel blanco).Invita a los estudiantes a observarla caja: Miren bien: ¿cómo es?, pregunto el docente. Tienen una parte blanca y una negra, dijeronlos estudiantes. ¿Cuál de estas dos partes les parece a ustedes más oscuras? ¿Y cuál más clara?.Algunos comenzaron a decir que la parte negra era más oscura e intentaron convencer al restoque la parte blanca era la más clara.La docente pregunta: “ ¿Qué creen ustedes que va a pasar si pongo los chanchitos en el centro dela caja? ”. Algunos de ustedes decían que a los chanchitos, les gustaba la oscuridad. ¿A qué lado



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de la caja piensan que van a ir si eso es cierto? Los estudiantes se pusieron de acuerdo en queirían a la parte negra? ¿Y si prefirieran la luz, como decían otros compañeros?. Los estudiantesestuvieron de acuerdo que irían a la parte blanca. La docente anoto en la pizarra las prediccionesque surgieron. ” ¿Y cómo voy a saber a qué lado fueron?”, continuaron. Algunos propusieron quehabría que contarlos al principio y al final de la experimento.

Una vez que todos estuvieron de acuerdo en el sentido general y en el objetivo de cada paso de laexperiencia, comenzó la experimentación . Entre todos contaron los chanchitos que iban acolocar en el centro de la caja y acordaron esperar unos cinco minutos para ver hacia donde iban.Luego de los cinco minutos, contaron que la mayoría estaba en la parte negra de la caja . Ytambién encontraron que muchos se habían metido en los rincones de la caja entre el papel,cobertor y el cartón. La docente resalto este hecho y, discutiendo lo que había sucedido, la clasellegó a la conclusión de que los chanchitos preferían la oscuridad. Los estudiantes copiaron laconclusión en su cuaderno; y la docente cerro la clase comentando que este resultado teníasentido, porque los chanchitos que tenían en sus manos habían sido encontrados en la huerta dela escuela, debajo de unos tronquitos.Relato tomado del libro “La aventura de enseñar Ciencias naturales .Melina Furman y María Eugenia de Podesta.

Reflexionemos: ¿Cuál sería el propósito de esta actividad? ¿Qué pregunta(s) guían la indagación?¿Cuáles fueron sus hipótesis? ¿Qué acciones se consideraron para validar sus hipótesis /

predicciones? ¿Qué acciones realiza la docente con sus estudiantes previa a realizar el experimento?¿Por qué? ¿Qué datos recogidos les permiten llegar a una conclusión?

El relato anterior es un ejemplo que muestra como los docentes pueden realizar experimentosmuy sencillos con los alumnos de primeros grados. Al ser una experiencia medianamente complejapara los estudiantes de esta edad, la docente dedica una buena parte de la clase a explicarlacuidadosamente hasta estar segura de que todos los estudiantes la habían comprendido antes deempezar con el experimento propiamente dicho.

Esta actividad tenía como propósito que los estudiantes pudieran comenzar a familiarizarse condiseños experimentales simples y a entender su lógica, e introducirlos paulatinamente en lanecesidad de medir (contar el número de chanchitos), comparar (el número de chanchitos encada lado de la caja), y de cambiar condiciones experimentales (luz versus oscuridad). Si nosdetenemos a pensar, qué hubiera pasado si la docente hubiera realizado la experiencia sindetenerse en cada uno de sus pasos y sin establecer acuerdos con los estudiantes, es muyprobable que los estudiantes lo tomaran como un simple juego, sin comprender que detrás de eseexperimento había una pregunta que se quería contestar.

Se espera que los estudiantes progresivamente puedan diseñar sus propias formas de poner aprueba sus hipótesis. En un principio, el docente podrá sugerir posibles experiencias y pedirles alos estudiantes que seleccionen métodos de medición, diseñen formas de registrar sus resultadoso se encarguen de decidir acerca de otros detalles del diseño experimental. A medida que se vayanfamiliarizando con este tipo de trabajo podrán ir tomando un rol más protagónico.



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3.2.2El diseño experimental con control de variables

Si planteamos las siguientes preguntas: “¿qué le gustará más a las chanchitos: la luz o laoscuridad?” o planteado de otro modo ¿Cómo influye la luz en el comportamiento de loschanchitos? ¿El peso (masa) tiene relación con que un objeto sólido flote en un líquido? ¿Por qué?

¿Crees que la temperatura afecta la capacidad del azúcar en disolverse en agua /café?¿De quémanera crees la presencia de luz afecta la germinación de las semillas de frejol? /O afecta elcrecimiento de la planta? Para resolver estas interrogantes u otras similares, puede servirplanificar un diseño experimental con control de variables.

El diseño experimental con control de variables (DECV) es una estrategia de experimentación quese ha de utilizar cuando el objetivo que se persigue es establecer si hay, o no, una posible relaciónentre dos variables. En las preguntas investigables anteriores propuestas, por ejemplo, se planteasi hay una relación entre la luz y el comportamiento de los chanchitos, la temperatura y ladisolución, entre el peso y la flotabilidad, entre la luz y la germinación de semillas.

Una vez planteada la pregunta e identificadas las hipótesis y predicciones, será momento decomenzar con el trabajo del diseño experimental considerando los siguientes aspectos: cuál es elfactor que se quiere modificar, cuales los que hay que dejar constantes y finalmente, cómo se va amedir el efecto esperado. Además , algunos especialistas recomiendan considerar como parte deldiseño incluir también la anticipación de resultados posibles y explicitar que nos va a decir cadaresultado en relación con la pregunta propuesta.

Tomemos como ejemplo el experimento con los chanchitos:

Pregunta:“¿Qué le gustará más a las cochinillas de la humedad: la luz o la oscuridad ?”

Hipótesis:“Pensamos que los chanchitos prefieren vivir en lugares oscuros y no en lugares con luz “Los chanchitos prefieren habitar en lugares con luz”.

” Predicción: “Creo que los chachitos irán a la parte negra”

Identificamos:

1. El factor o variable que vamos a modificar en el experimento para ver sus efectos sobre lavariable que se ha de medir. Se conoce como variable independiente. Ejemplo: En el caso del experimento de los chanchitos el factor que se modifico era la cantidad

de luz

Para entender el efecto de un factor sobre una variable (siguiendo el ejemplo de los chanchitos, el efecto dela luz sobre su comportamiento), es necesario que lo único que se modifique sea ese factor. A esto loscientíficos se refieren como la necesidad de controlar variables . La pregunta clave es ¿Por qué esimportante controlar todas las condiciones menos una? Porque si se modifica otras variables además de laque se quiere analizar (si además de la cantidad de luz variara la humedad a cada lado de la caja, o latemperatura) y observamos un efecto en el comportamiento de los chanchitos no podríamos estar seguros,



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si el efecto tuvo que ver con el factor que interesaba evaluar (la luz) o con otro como la humedad o latemperatura. Entonces si se modifica más de una condición, el experimento no es válido y, por lo tanto, nopermite sacar conclusiones confiables

2. Los factores o variables que no vamos a modificar en el experimento, es decir, que vamos amantener constantes o iguales en las muestras o dispositivos . Se conocen con el nombre de variables de control.Ejemplo: En el caso de los chanchitos las variables que se mantendrán constantes en eldispositivo son la humedad , temperatura ambiente, espacio, etc.

3. El factor o variable a medir , es decir, debemos pensar que vamos a medir u observar y elmétodo para hacerlo. Se conoce con el nombre de variable dependiente. Ejemplo: En el experimento de los chanchitos, se medía el número de chanchitos de cada lado dela caja, contándolos.

En palabras de Melina Furman “todo diseño experimental tiene que contemplar los resultadosque se obtendrían si la hipótesis propuesta fuera correcta, y los que se obtendrían en casocontrario. En la ciencia escolar, es fundamental anticipar los resultados de un experimento antesde hacerla para que los estudiantes puedan comprender el sentido de la experiencia misma. Si losresultados no nos permiten decidir sobre la validez de nuestra hipótesis inicial, entonces elexperimento estará mal diseñado y habrá que modificarlo y proponer otro ”.

A continuación se propone un cuadro como herramienta útil del docente para planificar el diseñode experimentos y enseñarles a los estudiantes a hacerlo progresivamente a partir de losúltimos grados de la primaria. Utilizándolos regularmente en todos los experimentos que se

realicen en clase va a permitir sentar las bases para que los estudiantes puedan diseñarexperimentos de manera autónoma a lo largo de su educación básica.

Intentemos completar el cuadro del diseño experimental con el ejemplo del relato:

PREGUNTA QUE QUIERO CONTESTAR¿_____________________________________________________________________?

VARIABLEINDEPENDIENTE*

VARIABLES DECONTROL*

VARIABLEDEPENDIENTE*

RESULTADOSPOSIBLES

¿QUÉ ME DICENESOSRESULTADOS?

MODIFICO

¿Qué cambio omodifico?

DEJO IGUAL

¿Qué ha demantenerse igual?¿Qué variables no

puedo modificar?

MIDO U

OBSERVO¿Qué observo omido?

La mayor cantidad

chanchitos semoverá a la zonaoscura.

Los chanchitos

prefieren loslugares oscuros.

La presencia de luzo no

-La humedad-

La cantidad … La mayoría dechanchitos….

Adaptado de Furman y de Podesta (2013) Martins y otros (2006)



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*Algunas especialistas en enseñanza de las Ciencias Naturales como Furman y de Podesta recomiendan noutilizar en un inicio los términos variables independiente, dependiente y de control porque podríaconfundir a los estudiantes. Sugieren considerar preguntas claves o términos claves hasta que laidentificación de factores o variables sea más familiar para los estudiantes.Para complementar el cuadro se podría colocar debajo de las columnas de las variables qué se va a

hacer con cada una de ellas y que materiales instrumentos se requieren.

A MODO DE SINTESIS:

¿Qué es una variable y cómo influye su control en la experimentación?

Proponemos señalar qué es una variable y qué tipos de variables se utilizan durante laexperimentación científica escolar tomando como ejemplo el caso de una experimentacióndonde queremos comprobar esta vez la influencia del agua en el crecimiento de una planta(trigo). ¿De qué manera crees que el agua afecta el crecimiento de la planta X?

Variable : es todo factor (objeto, proceso) o atributo de un elemento observable o medible y cuyavariación es susceptible de adoptar diferentes valores (cualitativos o cuantitativos). Las variablessuelen guardar alguna relación entre ellas.

Si tomamos como ejemplo la experiencia con las plantas y el agua , son variables: el crecimiento,el tipo de planta, la cantidad de luz solar, el tiempo, el tipo de recipiente, el tipo de suelo, el tipode agua de riego, etc.

VARIABLES EJEMPLOVariable independiente : Es aquella que seescoge para investigar y que el investigador

manipula o modifica de manera controlada. Sepuede identificar respondiendo a la pregunta:¿Qué cambia? ¿Qué cambio en esteexperimento?

MODIFICOEjemplo: El agua de riego (causa) en el crecimiento

en largo del tallo de la planta de trigo (efecto). Eneste caso, el agua de riego es la variableindependiente porque el investigador puededecidir si se riega con agua o no (con agua o sinella ), la frecuencia de riego, el tipo de agua , etc.

Variable dependiente: Es aquella que va apresentar los efectos o variaciones a partir demanipular la variable independiente . Esta sepuede medir (si es una variable cuantitativa) uobservar (si es la variable cualitativa), y sepuede identificar respondiendo a la pregunta:¿qué observo o que mido en esteexperimento? ¿Qué hay que comparar?

MIDO U OBSERVOEjemplo: Medir el crecimiento en largo del tallo.Comparar el tamaño del tallo de la planta de trigocon agua o sin ella.

Variables de control : Son todas las otrasvariables que sabemos (o pensamos) quepuede afectar el resultado y que en cadaexperimento se tendrán que mantenerconstantes o iguales. Se puede identificar con lapregunta: ¿Qué ha de mantenerse igual? ¿Quévariables no puedo modificar?

DEJO IGUALEjemplo: iguales recipientes, el tipo de planta(trigo), el tipo de suelo, la cantidad de agua parariego, la temperatura ambiente, etc.



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¿Qué hacemos con los datos obtenidos? Estas y otras preguntas permiten guiar a losestudiantes a establecer acuerdos sobre cuestiones básicas del diseño experimental –como la selección de un método de medición, las posibles fuentes de error o la necesidadde mantener todas las condiciones experimentales constantes con excepción de lavariable que quiero investigar – a partir de la necesidad que surge de realizar una

experimento auténtico y no en abstracto. Socializar las propuestas y ejecución de diseños : Una vez que cada grupo toma sus

decisiones y lleva a cabo los procedimientos seleccionados, se realiza una puesta encomún donde cada grupo defiende lo realizado frente a sus pares explicando las razonespor las que se actuó de una manera y no de otra. El/la docente puede propiciar espaciospara la comparación entre los diseños de los estudiantes y su co-evaluación e identificarlas regularidades encontradas. La realización de experimentos también nos da laoportunidad de que los estudiantes puedan confrontar sus ideas con sus propiosresultados y los de otros estudiantes, imaginando posibles maneras de dar cuenta de lasdiferencias encontradas: ¿Cómo podemos explicar las diferencias encontradas en losresultados de los diferentes grupos.

Antes de comenzar el experimento y repartir los materiales, es sumamente importante que los estudiantes tengan claro qué pregunta van a contestar a partir de dichoexperimento y que puedan anticipar resultados posibles en el caso de que sus hipótesisiníciales se confirmen (o en el caso contrario). Comprender “qué nos dicen” los resultadoses esencial para que el experimento tenga real sentido, y por eso, habrá que dedicarletiempo antes del trabajo con materiales.

Otra cuestión a tener en cuenta es aprender a registrar losprocedimientos y los resultados. Algunas posibilidades deacuerdo a la edad son: describir en forma oral o ilustrarlos procedimientos, redactar un texto, registrar losresultados en tablas, representar en gráficos, etc. En estaetapa del experimento, los niños podrán obtener datosobservables que permiten realizar un registro escrito,dependiendo de la edad (tanto de los pasos del diseñoexperimental como de los resultados y las conclusiones). Este registro puede favorecer elintercambio entre los niños y guardar información valiosa para recuperar en el momentoen que se desee. Por ejemplo, si se experimentó sobre o sobre la influencia de la luz en elcrecimiento de una planta, puede quedar registrado el dibujo del crecimiento de la plantaen ambos diseños, una planta expuesta a la luz y una planta sin presencia de luz. Luego sepodrán realizar otros ensayos en el que se pueden ir modificando otras variables (porejemplo, la influencia del suelo, del agua, del aire, de la temperatura, etc.).

También puede realizarse un informe, toma de notas en fichas, organizar tablas, cuadros,gráficos lineales, de torta, de barras, etc., donde se podrán emplear diversas estrategias



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cognitivo lingüísticas como la descripción, la explicación, la justificación y la argumentaciónentre otros.

Una vez formulada la pregunta investigable, las hipótesis e identificadas las variables, los pasosque se han de seguir ya son comunes a otro tipo de experimentación. Así se tendrá que

seleccionar el material a utilizar, se tendrá que determinar las medidas de seguridad que habráque tener en cuenta en el momento de manipular los materiales; se tendrá que decidir cómorecogerán los datos y cómo se representarán, es decir a través de dibujos, tablas, gráficos quepuedan ser los más adecuados; se tendrán que recoger los datos tal como se haya decidido y conel máximo rigor posible señalando, si es necesario, las dificultades que se hayan encontrado y,finalmente, se tendrán que extraer resultados de los datos obtenidos a través de identificarpatrones.

Elaborar un plan de acción para indagar así como el diseño de un experimento implica tomarmuchas decisiones .Por eso es importante considerar todos los aspectos y condiciones necesariaspara planificarlo bien. Tener claro cómo se han obtenido unos determinados datos o resultados,es tan importante, o más, que los propios resultados.

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