Prácticas de Laboratorio mediante TutoScience para docentes en formación de Educación Básica.
Laboratory Practices through TutoScience for teachers in Basic Education training.
Práticas de Laboratório através do TutoScience para professores em formação na Educação Básica.
Burgos Álvarez González
1
, Universidad Nacional de Educación, UNAE,
bralvarez@unae.edu.ec https://orcid.org/0009-0003-6568-5661
Arelys García Chavez
2
, Universidad Nacional de Educación, UNAE,
arelys.garcia@unae.edu.ec , https://orcid.org/0000-0003-3730-0499
José Enrique Martínez Serra
3
Universidad Nacional de Educación, UNAE,
jose.martinez@unae.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-0274-0649
Resumen
En la investigación realizada, se busca analizar si las prácticas de laboratorio mediante el grupo
de investigación TutoSciencie para los docentes en formación de Educación Básica, mejoran el proceso
de enseñanza aprendizaje, permitiendo un aprendizaje experimental. Se desarrolla una investigación
con metodología cualitativa, con el uso de una encuesta analítica a los docentes en formación de
quinto semestre de Educación Básica en la Universidad Nacional de Educación. Los resultados
obtenidos son favorables para la investigación e indican que sí existe mejora en la enseñanza mediante
el uso de los laboratorios, además las barreras de su uso como la falta de tiempo, la necesidad de
recursos adicionales para complementar las prácticas como materiales, equipo y capacitaciones de uso
de los laboratorios. Se concluye que los laboratorios son una de las mejores estrategias didácticas para
la enseñanza de Ciencias Naturales con su correcta implementación y capacitación docente que
permitan el aprendizaje experimental.
Palabras Clave: laboratorio, Ciencias Naturales, enseñanza, aprendizaje.
Summary
In the investigation carried out, we seek to analyze whether laboratory practices through the
TutoSciencie research group for teachers in Basic Education training improve the teaching-learning
process by allowing experiential learning. A research with qualitative methodology is developed, with
the use of an analytical survey of teachers in training of the fifth semester of Basic Education at the
National University of Education. The results obtained are favorable for the investigation, they indicate
that there is an improvement in teaching through the use of laboratories, as well as the barriers to
their use such as lack of time, the need for additional resources to complement practices such as
materials, equipment and training. use of laboratories. It is concluded that laboratories are one of the
best didactic strategies for teaching Natural Sciences with their correct implementation and teacher
training that allow experiential learning.
Keywords: laboratory, Natural Sciences, teaching, learning.
1
Álvarez González, Estudiante de la carrera en Ciencias Experimentales de la Universidad Nacional de Educación,
UNAE, bralvarez@unae.edu.ec
2
Arelys García Chávez, Docente investigador de la carrera en Ciencias Experimentales de la Universidad Nacional
de Educación, UNAE, arelys.garcia@unae.edu.ec
3
José Enrique Martínez Serra, Director de carrera de Educación en Ciencias Experimentales, Docente
investigador UNAE, jose.martinez@unae.edu.ec
Resumo
Na presente investigação, buscamos analisar se as práticas de laboratório por meio do grupo
de pesquisa TutoSciencie para professores em formação na Educação Básica melhoram o processo de
ensino-aprendizagem ao permitir a aprendizagem experiencial. Desenvolve-se uma pesquisa com
metodologia qualitativa, com a utilização de um survey analítico com professores em formação do
quinto semestre do Ensino Fundamental da Universidade Nacional de Educação. Os resultados obtidos
são favoráveis à investigação, indicam que existe uma melhoria no ensino através da utilização de
laboratórios, bem como as barreiras à sua utilização como a falta de tempo, a necessidade de recursos
adicionais para complementar as práticas como materiais, equipamentos e treinamento uso de
laboratórios. Conclui-se que os laboratórios são uma das melhores estratégias didáticas para o ensino
de Ciências Naturais com sua correta aplicação e formação de professores que possibilitem a
aprendizagem experiencial.
Palavras-chave: laboratório, Ciências Naturais, ensino, aprendizagem.
Introducción
En el área de las Ciencias Naturales para la Educación Básica, los docentes en formación, se
centran en la enseñanza mediante el ejemplo, la que se reconoce como una buena forma de enseñar.
En la siguiente investigación se pretende determinar que una de las mejores prácticas en la enseñanza
es en la que los estudiantes puedan aprender mediante la experimentación. Gleason y Rubio (2020)
afirman que “el individuo toma y comprende la información de la experiencia concreta y la transforma
en una observación reflexiva y experimentación activa, es decir, interpreta y actúa con base en dicha
información” (p.5). El estudiante puede utilizar las prácticas como base para obtener conocimiento a
partir de la experiencia.
El aprendizaje experimental se basa en el constructivismo educativo que se pregunta “cómo
hacer que el conocimiento le sirva al alumno para su desarrollo en el presente, en su futuro, es decir,
busca mantener la disposición permanente a aprender y que ese aprendizaje tenga alguna utilidad a
lo largo de su vida” (Guerra, 2020, p.13). Además, la práctica de laboratorio como aprendizaje
experiencial, es una de las prácticas normalizadas que permite al docente buscar diversas formas de
aplicarlo a lo largo del semestre. El uso de la experiencia y la práctica en la enseñanza permite el
estudio de un tema, caso, fenómeno de las ciencias naturales, relacionándolo con su entorno.
El siguiente artículo tiene como objetivo evidenciar el uso de las prácticas de laboratorio como
aprendizaje experiencial o experimental para la mejora en la pedagogía de los docentes en formación,
para la Educación Básica en Ciencias Naturales. De acuerdo con la investigación realizada por Garavito
y Cristancho (2021) existe una gran prioridad al buscar nuevas vías para la enseñanza de las Ciencias
Naturales, desde las nuevas pedagogías, con la finalidad de ser innovadoras, buscando la formación de
estudiantes que evidencien un pensamiento crítico. De esta forma se pretende demostrar que existe
un cambio positivo en los docentes que se forman actualmente, con el uso del laboratorio como parte
de la enseñanza de Ciencias Naturales para la Educación Básica. “Las prácticas permiten explorar y
fortalecer el desarrollo de las habilidades de un profesor, con la guía de personas o acciones
encaminadas a dar respuesta a alguna problemática, a su vez, se fijan metas y cumplimiento de
objetivos durante un tiempo determinado” (Cortés y Araméndiz, 2021. p. 1332).
Los laboratorios, como estrategia didáctica, permiten a los estudiantes el desarrollo de sus
capacidades de razonamiento, pensamiento lógico crítico, un aprendizaje experimental que dota de
habilidades como la indagación, experimentación, el debate, y la formulación de hipótesis. Sin
embargo, se comprende que esto es gran parte de lo que se busca al implementarlos, pero no es todo.
Según Lemus y Guevara. 2021: “las prácticas de laboratorio no solo deben estar bien concebidas en
relación a las competencias a desarrollar, sino que el entorno debe acompañar el proceso de
construcción del conocimiento para su efectividad en el funcionamiento intelectual y emocional de los
estudiantes”(p.2). Este enfoque admite la indagación y experimentación con base en el contexto real
donde el estudiante reside, de esta forma se refuerza el aprendizaje experimental combinándolo con
un aprendizaje experiencial basado en un entorno ya conocido.
Se desarrollan actividades como investigador participante al ser parte del proyecto TutoScience,
se realizan prácticas experimentales del uso de laboratorio con los estudiantes pertenecientes al
quinto semestre de la carrera de Pedagogía de Educación Básica, en la Universidad Nacional de
Educación UNAE, en Azogues, Ecuador.
La tutoría entre iguales como estrategia para la formación favorece el desarrollo de prácticas más
inclusivas en el nivel universitario que responden a los diversos desafíos en esta etapa (…),que
consideren los procesos de incorporación desde una perspectiva más personal y social.(Villagra y
Valdebenito, 2019, p. 164).
Este proyecto busca un aprendizaje bilateral, hace referencia a estudiantes enseñando a los
docentes en formación, estudiantes de noveno ciclo de Educación en Ciencias Experimentales
demuestran el uso de los laboratorios para la enseñanza de las Ciencias Naturales a los de la muestra
antes mencionada, es decir, los estudiantes en formación, aprenden en actitud de estudiantes o
tutores.
Metodología y métodos
La siguiente investigación se apoya en la ruta cualitativa, “predomina la lógica o razonamiento
inductivo y se dirige desde lo particular a lo general” (Hernández y Mendoza, 2018). Este enfoque busca
la integración desde las individualidades encontradas en la investigación, la formación de pedagogías
centradas en la construcción del conocimiento sobre la base de la experiencia y la práctica, así como
teorizar desde dicha práctica. Se realiza a partir de la inducción al laboratorio para enfocar a los
docentes en formación, en la enseñanza a partir de la practica experimental en los laboratorios
didácticos de Química y Biología. Para iniciar las prácticas de laboratorio se procede primero una
revisión bibliográfica, de los contenidos que se tratan en Ciencias Naturales en Educación Básica, según
el Currículo de Educación General Básica en el área de Ciencias Naturales, presentado por el Ministerio
de Educación en 2016, para comprender el nivel de complejidad en los conceptos y adecuar las
prácticas de laboratorio.
Para corroborar la veracidad, al finalizar las prácticas demostrativas se incluye una encuesta
analítica que “estudia los fenómenos en profundidad, por lo que se plantea una hipótesis que puede
ser comprobada o rechazada” (Puente, 2020, p. 52). Esta técnica de análisis de datos se utiliza para
confirmar o rechazar la hipótesis de si las prácticas de laboratorio son estrategias didácticas que
influyen positivamente en el estudiante para aprender de forma experimental. Luego se realiza un
análisis mediante gráficas para explicar si este tipo de prácticas puede aportar o no en la enseñanza
de Ciencias Naturales, las dificultades o barreras que se tienen al implementarlas, de qué forma se
pueden mejorar las prácticas, al incluir tecnología, capacitaciones y guías.
Resultados
A continuación, se muestran los resultados obtenidos en el desarrollo de las prácticas sobre el
uso de laboratorio para la enseñanza de Ciencias Naturales.
Figura 1.
Prácticas de Inducción al Laboratorio.
Nota: Se realizan prácticas de inducción al laboratorio, se especifican sus usos y prácticas posibles a
realizar.
Se realizan las prácticas de laboratorio, con la colaboración del grupo TutoScience. Los tutores
de ciencias dividen al grupo en equipos. Esto permite una mayor coordinación con la explicación de
equipos, instrumentos, y software disponible en el laboratorio, se induce a los estudiantes, mediante
prácticas, en las mesas de trabajo donde cada grupo ve una práctica diferente. De esta forma se
pueden realizar todas las prácticas, en todos los grupos, sin que haya distracciones en el laboratorio.
Se busca la integración de las Ciencias Naturales en cada una de las mesas de trabajo y según las
fuentes bibliográficas revisadas se demuestra la práctica con el instrumental disponible. Además, se
explican posibles prácticas que se puedan desarrollar según los contenidos que se revisan. Al
momento los estudiantes preguntan si existe forma de realizar estas prácticas sin el material de un
laboratorio, los tutores explican que se puede realizar este tipo de prácticas de laboratorio con el uso
de materiales caseros para poderlas ejecutar sin problema alguno. La puesta en práctica evidencia una
mayor integración de los estudiantes en el tema, así como una participación activa, promoviendo el
desarrollo de un pensamiento crítico, ya que utilizan los conceptos abstractos que se presentan en la
experimentación para llegar a conclusiones que construyan conocimientos con base en la experiencia.
Sin embargo, el uso de los laboratorios también determina que las prácticas se pueden realizar dentro
y fuera del aula, lo que se conoce como laboratorios remotos, es decir, se crean prácticas que pueden
cumplir con los objetivos y destrezas que se buscan sin la necesidad de materiales sofisticados, o de
alto costo. Por lo tanto, la explicación de los tutores, permite a los docentes en formación, desarrollar
prácticas que puedan ser replicada o adaptadas a las necesidades educativas en cada aula
correspondiente. El laboratorio está más allá de un lugar cerrado con materiales, equipos e
instrumentos, porque se puede utilizar con materiales caseros que los mismos estudiantes pueden
llevar, esta adaptación permite que se efectúen en cualquier aula sin problemas de este tipo. Luego de
las prácticas se aplica la encuesta analítica para afirmar si el uso de laboratorios influye de manera
positiva en la enseñanza de las Ciencias Naturales. A continuación, se presentan los resultados de las
preguntas más influyentes en la encuesta.
Figura 2.
Pregunta 2: ¿Crees que el uso de laboratorios en la enseñanza de Ciencias Naturales mejora la
comprensión de los conceptos por parte de los estudiantes?
Nota: Gráfico de pastel que indica el porcentaje de aceptación de los encuestados en la escala de
Likert.
De los docentes en formación de quinto semestre, como se puede observar en la figura 2, el
92,3% están totalmente de acuerdo que la enseñanza mediante la experimentación mejora la
comprensión de sus estudiantes, el 7,7 % restante está de acuerdo. Esto permite a los investigadores
entender que todos los docentes afirman que el uso de los laboratorios en la práctica para el
aprendizaje, aporta en la comprensión de los temas tratados en las Ciencias Naturales. Sin embargo,
la utilización de laboratorios también se infiere en otras preguntas, como las respuestas de la pregunta
2 que se puede observar en la figura 3, lo cual nos indica cuáles son las mayores complicaciones del
uso de los laboratorios.
Figura 3
Pregunta 3: ¿Has encontrado barreras o dificultades al utilizar laboratorios en tus clases de Ciencias
Naturales?
Nota: Gráfico de barras que indica cuáles son las dificultades con el uso de laboratorios.
El resultado que más incidencia tiene en estas respuestas es la falta de tiempo. Los docentes
en formación aluden que el tiempo de las clases no es suficiente para el desarrollo de la práctica, es
decir, las prácticas de laboratorio llevan demasiado tiempo para implementarlas. Conforme a lo
presentado, se entiende que esta es la mayor dificultad, aunque también hay barreras en algunas
instituciones como el espacio adecuado, la falta de recursos y la capacitación. Consecuente a esto
también se ha realizado una pregunta de cuál es la mejor forma de implementarlos.
Figura 4
Pregunta 4: ¿Qué tipo de laboratorios consideras más efectivos para el aprendizaje?
Nota: Gráfico de barras, indica el porcentaje de respuestas con respecto al uso de laboratorios.
Una de las mayores incidencias en las respuestas, son los experimentos prácticos con un 52%
como se muestra en la figura 4. Esto demuestra que los docentes en formación manifiestan que los
experimentos prácticos son uno de los laboratorios más efectivos para el aprendizaje, le sigue con el
20% la observación de fenómenos naturales, lo cual puede no parecer un aprendizaje experimental o
práctica de laboratorio, sin embargo, se entiende laboratorio como un lugar donde se experimenta y
aprende. Al observar fenómenos o simularlos mediante la tecnología, también es un tipo de
laboratorio que permite la enseñanza práctica. El laboratorio es una de las mejores estrategias
didácticas para la enseñanza, pero también son necesarios recursos adicionales para complementarla.
Debido a esa razón también se realiza una pregunta puntual para identificar cuáles son los recursos
necesarios para complementarlos.
Figura 5
Pregunta 5: ¿Qué recursos adicionales consideras que podrían mejorar la experiencia de utilizar
laboratorios en la enseñanza?
Nota: Gráfico de barras, se indica cuáles son los recursos adicionales que consideran que mejorarían
la experiencia del uso de laboratorios.
Al observar las respuestas en la figura 5, no existe discrepancia entre las respuestas sobre los
recursos adicionales. La regularidad indica que es necesario el uso de recursos adicionales para la
mejora en la experiencia de los usos de laboratorios. La respuesta con mayor porcentaje es la
disponibilidad de equipos y materiales con el 34.5% que en las instituciones educativas es una de las
mayores barreras para la implementación de los laboratorios, además son necesarias guías de
experimentos, el acceso a laboratorios virtuales y talleres de capacitación. Todos estos recursos
adicionales son los aspectos más importantes a tratar para mejorar la experiencia en la
implementación de laboratorios.
Discusión
Al analizar los resultados de la investigación se comprende que los docentes en formación
consideran que el uso de laboratorios es una estrategia didáctica que mejora la forma de la enseñanza,
puesto que el aprendizaje experimental es el tipo de aprendizaje que favorece la construcción del
conocimiento basado en la experiencia, lo que permite consolidar los temas tratados en clase. De
acuerdo con las investigaciones de Arguedas, et al (2017) “la experimentación es una actividad
ineludible que promueve en el estudiante, capacidades diversas, que contribuyen al desarrollo de las
competencias requeridas en un profesional de las ciencias”(p.3). En este contexto se percibe que el
uso de estos también permite al docente incluirlo en el entorno dentro de la enseñanza, para que sus
estudiantes mantengan una participación activa en la clase.
Si se revisa la figura 3 se identifican las dificultades que se tienen al momento de implementar
los laboratorios en la enseñanza de las Ciencias Naturales, en las que se encuentran varias con la falta
de tiempo, recursos, equipamiento o capacitación. Como afirma Neira, et al. (2021) “la baja frecuencia
de su realización y el uso tradicional del laboratorio, donde el estudiante reproduce protocolos,
disminuye la eficiencia y eficacia de esta estrategia didáctica” (p.29). Este tipo de dificultades pueden
ser suprimidas al hacer un correcto uso de los laboratorios, manteniendo un procedimiento no
regulado, sino que también se pueden incluir prácticas de experiencia que permitan al docente llevar
el laboratorio fuera del aula, minimizando la necesidad de recursos, reproduciendo prácticas con los
materiales y tiempo disponibles.
El uso del laboratorio puede ser un aprendizaje práctico sin necesidad de la aplicación de
materiales tangibles, con la incontable cantidad de software adaptados a laboratorios como, las
simulaciones o laboratorios virtuales, la experiencia práctica también puede ser desarrollada, según la
evidencia de los resultados mostrados en la figura 4 donde se manifiesta un porcentaje mayor. En el
experimento práctico los estudiantes pueden realizarlo al utilizar la tecnología adaptada para este fin.
Además, si se ajusta al contexto real de los estudiantes, se pueden ambientar los laboratorios fuera
del aula, al transformarlo en una práctica de campo donde el estudiante realiza experimentos prácticos
con su entorno, siendo así también un aprendizaje experimental.
La búsqueda de recursos adicionales para la puesta en práctica de laboratorios es
imprescindible. Esto aporta a la construcción de conocimientos del estudiante, la disponibilidad de
materiales, guías de experimentos, acceso a laboratorios virtuales y talleres de capacitación periódicos,
los que son en gran medida un apoyo no solo al aprendizaje experimental, sino también al rol como
docente en la enseñanza. Lo expuesto permite a los docentes en formación tener las herramientas
necesarias para la enseñanza de las Ciencias Naturales mediante el uso de laboratorios, al mismo
tiempo el docente no reincide en el uso habitual de un laboratorio programado, donde el estudiante
experimenta en cierta parte, pero únicamente sigue un protocolo o una serie de pasos, lo que reduce
el aprendizaje experimental hacia uno programado, ya que el estudiante solo repite y no explora y
aprende sobre la base de los errores, no genera hipótesis o se evidencian las capacidades o habilidades
que se buscan al momento de que el estudiante aprenda.
En resumen, el uso de la estrategia de los laboratorios para la enseñanza de las Ciencias
Naturales es una estrategia que puede mejorar el proceso de enseñanza aprendizaje. Para ello, se
necesita la correcta implementación, que permita la máxima eficacia, adecuar las prácticas al tiempo
disponible y permitir que el estudiante utilice el entorno como parte de su experimentación. Además,
se esclarece que para una buena práctica de laboratorio sin la disponibilidad de materiales o el espacio
adecuado, es necesario el uso de otros recursos como laboratorios virtuales, simuladores, con la
finalidad de que el estudiante no reprima el uso de sus habilidades al experimentar. Este debe
aprender teniendo como base sus errores, experimentando y creando, aplicándolo en situaciones de
su vida real.
Conclusiones
En conclusión, luego de la búsqueda de información, se entiende que el estudiante aprende
mediante la práctica, experimentando con situaciones de su entorno, puede llegar a desarrollar
competencias y habilidades que permitan aprender un tema que se pueda utilizar en la vida. La
experimentación permite que el estudiante aprenda con respecto a lo que conoce y construya su
conocimiento. Con base en ello, este tipo de aprendizaje permite que el estudiante se apropie del
conocimiento y puede adaptarlos a circunstancias fuera de lo académico.
De acuerdo con lo investigado se puede afirmar que los docentes en formación para la
enseñanza de Educación Básica, perciben el uso de los laboratorios como una buena estrategia práctica
para la enseñanza, al estar frente a un aula. Es necesario comprender que el estudiante aprende
haciendo, por lo tanto, al experimentar, el estudiante puede construir su conocimiento mediante
prácticas, de esta forma no se pierde la atención o concentración. Además, una buena práctica de
laboratorio permite que los estudiantes sean participes activos en el aprendizaje, pensadores críticos
que realicen hipótesis que luego de experimentar puede ser aceptada o rechazada.
Se puede afirmar que las prácticas de laboratorio son estrategias didácticas que influyen
positivamente en el estudiante para aprender de forma experimental, al reconocer que el uso de el
laboratorio es uno de los principios para que el estudiante sea un investigador que al conocer un
concepto abstracto, construya su conocimiento sobre la base de la experimentación, desarrollando un
pensamiento crítico que le permita indagar e investigar cuáles son los fenómenos que se estudian, el
objetivo y su uso en la vida cotidiana.
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