Modelitzar i indagar la contaminació atmosfèrica a l’aula de primàriaanàlisi des de la perspectiva de investigació basada en el disseny

Resumen

La tesis doctoral explora la planificación, diseño, implementación, evaluación y rediseño/refinamiento iterativo dentro del paradigma de investigación basada en el diseño (IBD), de una secuencia de enseñamiento y aprendizaje (SEA/DI) contextualizada en el problema de la contaminación atmosférica, con el objetivo de demostrar calidad en estar fundamentada en investigación, ser sujeto de investigación y aportar a la investigación. Específicamente, la SEA/DI busca que el alumnado de 10-12 años mejore algunas de las ideas clave del modelo corpuscular de materia para esta edad, así como su habilidad para diseñar preguntas científicamente investigables. Así, en primer lugar, en esta tesis se profundiza en los marcos teóricos de Práctica Científica (concretamente en el de modelos e indagación) e IBD. Especialmente en esta parte se define un marco teórico y metodológico para la evaluación de la calidad de las SEA/DI dentro de este paradigma que se pone en práctica a continuación en la investigación. Seguidamente, se describe el proceso de planificación, diseño, implementación, evaluación y rediseño/refinamiento de la SEA/DI siguiendo las etapas propias de una investigación IBD. Por último, se profundiza en el proceso de evaluación de su calidad a partir del análisis de tres dimensiones (la validez, la utilidad y la confiabilidad) y sus respectivos criterios de evaluación. Específicamente, la investigación alrededor de la calidad de la SEA/DI se ha dividido en tres estudios. El primer estudio se centra en la evaluación en términos de validez y utilidad. Los resultados de estos han apuntado diversos aspectos a mejorar de la SEA/DI (por ejemplo, la redacción de los objetivos de aprendizaje planteados o las herramientas de diseño utilizadas) que se han ido rediseñando/refinando en los diversos prototipos de SEA/DI elaborados. El segundo y tercer estudio, en cambio, se han centrado en la evaluación de la confiabilidad en términos del aprendizaje del modelo corpuscular de materia y del desarrollo de la habilidad de diseñar preguntas de investigación, respectivamente. Para ello se han analizado las producciones multimodales del alumnado, vídeos y audios de las sesiones y las notas de la investigadora. La evaluación en términos del aprendizaje de las ideas de estructura y naturaleza del modelo corpuscular de materia aplicadas a los fenómenos de aire limpio nos han permitido observar una evolución en las ideas y producciones del alumnado a lo largo de a SEA/DI, así como identificar aspectos clave para la definición y construcción de esta idea en el ciclo superior de primaria como, por ejemplo, la idea de semicontinuidad de la materia o la escala mesoscópica. Por otro lado, el análisis de la confiabilidad en términos del desarrollo de la habilidad de diseñar preguntas científicamente investigables también nos ha permitido identificar tres dimensiones clave para el análisis de la “investigabilidad” de las preguntas de investigación escolar y evaluar la dificultad que supone cada una de ellas para el alumnado. El uso de estas dimensiones de análisis ha puesto de manifiesto una evolución de esta habilidad de los niños y niñas a lo largo de la SEA/DI con el uso de un andamiaje para el aunado y un feedforward docente ajustado. Los análisis hechos han facilitado además el diseño de una progresión de aprendizaje empírica para esta habilidad en el ciclo superior de primaria. Como parte de esta investigación se han publicado cinco artículos o capítulos de libro en que se detalla tanto el procedimiento de investigación como las principales aportaciones de cada uno de los estudios de esta tesis. Además, se han planificado, diseñado, implementado, evaluado y rediseñado/refinado iterativamente 4 prototipos de SEA/DI y una herramienta de andamiaje cognitivo que busca ayudar al alumnado en el proceso de diseño y puesta en práctica de una investigación científica escolar.