Scientific work- research project en el Antonio de Nebrija

“Scientific work – Research Project” es un REA (recurso educativo abierto) a modo de tutorial para el desarrollo de un proyecto de investigación y comunicación de resultados por parte de alumnos de Biología y Geología de 4º ESO bilingüe (inglés). El recurso ha sido desarrollado por docentes de biología y geología e  inglés en el IES Antonio de Nebrija de Zalamea de la Serena.

Permite desarrollar el Bloque IV de contenidos (Proyecto de Investigación) del currículo de Biología y Geología de 4º ESO para Extremadura (Decreto 98/2016). Adicionalmente, su desarrollo también permite trabajar de forma holística los Bloques de contenidos III (Comprensión de textos escritos), IV (Producción de textos escritos: expresión e interacción) y II (Producción de textos orales: expresión e interacción), además de reforzar los contenidos referidos al Bloque I (Comprensión de textos orales), de Inglés de 4º ESO.

A nivel de competencias, el recurso entronca directamente con la adquisición tanto de la competencia matemática y competencias básicas en ciencia y tecnología, como de la competencia en comunicación lingüística. Además, también permite el desarrollo de la competencia digital, al usar las TIC como medio de aprendizaje y comunicación, la competencia aprender a aprender, al plantearse una tarea de trabajo autónomo y colaborativo y la competencia sentido de la iniciativa y espíritu emprendedor, dada la necesidad de plantear y gestionar un proyecto de investigación.

En definitiva se pretende aprender ciencia; estudiantes y profesor haciendo ciencia y, por supuesto, también inglés.

ORIGEN DEL REA

El desarrollo del recurso responde al hecho de incorporar la asignatura de Biología y Geología de 4º ESO a la sección bilingüe del centro. Además, se ha retomado material utilizado anteriormente en la materia de Cultura Científica, desarrollado durante el curso en el que estuvo incluida en la sección bilingüe.

En conjunto, el recurso permite aplicar una metodología AICLE (aprendizaje integrado de contenidos en lenguas extranjeras) en la asignatura, concretada en un aprendizaje basado en un proyecto de investigación elegido por el alumnado, desarrollado en grupo con autonomía, utilizando las TIC para permitir una continua retroalimentación, el uso de materiales de carácter nativo y, a ser posible, la exclusiva utilización del inglés como idioma de trabajo.

El objetivo del recurso es conseguir que los alumnos se familiaricen con el método científico, a partir del desarrollo autónomo de una investigación, elegida por ellos mismos, y no tanto valorar la calidad de esta. Por otra parte, se busca desarrollar su capacidad para comunicar los resultados obtenidos, siendo los productos finales a conseguir un artículo científico sobre el proyecto y un vídeo explicativo de este.

CARACTERÍSTICAS DEL REA

Como se ha comentado, el recurso pretende el desarrollo de un proyecto de investigación por parte de los estudiantes, en grupos definidos, en función de las características de la clase y a desarrollar en casa. Obviamente, se pretende una investigación con una mínima inversión en recursos o el uso de materiales de uso cotidiano, de forma que sea abordable por todos.

El recurso se basa en los disponibles para las Ferias de Ciencia en Estados Unidos, especialmente ScienceBuddies y ScienceFairCentral. Estos proporcionan numerosas ideas, más o menos desarrolladas, para la realización de proyectos de investigación.

En el REA podréis observar las actividades a desarrollar divididas en cuatro bloques.

 Herramientas

El recurso facilita todas las herramientas necesarias para llevar a cabo el proyecto:

• Explicaciones de todas las tareas a desarrollar, con ayudas lingüísticas para la elaboración del artículo. Además, se incluye el audio de todo el recurso, normalmente en forma de personajes animados.

 

• Enlaces para la búsqueda de temas de investigación, priorizando el asistente de ScienceBuddies, el cual da paso a una encuesta sobre los intereses personales, para proporcionar un listado de temas ajustados a estos.

 

• Dos Cuadernos de Laboratorio en forma de Documentos Google (Laboratory Notebook I y Laboratory Notebook 2), para copiar en Google Drive, o equivalente, y compartir su edición con el profesor.

Estos cuadernos, para los bloques 2 y 3, deben ir recogiendo los resultados de cada tarea planteada, además de incluir una evidencia gráfica de la investigación realizada. En ellos se aporta un conjunto de listas de verificación para permitir la autoevaluación de la tarea. Por otra parte, el profesor puede proceder a la evaluación del proceso, sugiriendo los cambios que se consideren necesarios.

• Plantilla para el artículo científico en forma también de Documento Google, con espacio para las secciones típicas de cualquier artículo científico. Al igual que los cuadernos de laboratorio, se deben copiar en un sitio de almacenamiento en la nube y permitir la edición al profesor, para facilitar la evaluación del proceso.

• Rúbricas a utilizar en la evaluación final, tanto del artículo científico como del vídeo elaborado.

• Enlaces a las fuentes del recurso, con el objeto de facilitar la profundización o adaptación del recurso.

Organización del aula

La naturaleza del recurso permite una utilización flexible. Sin embargo, se considera conveniente disponer de un aula con al menos un ordenador por grupo de trabajo. Por otra parte, cada grupo estará formado por dos o tres miembros.

En conjunto, se necesitan cinco sesiones para introducir y explicar las tareas a desarrollar, e iniciarlas si es posible, además de las necesarias para reforzar a estas:

• Introducción y Tarea 1: Elección del tema de trabajo..

• Tareas 2 y 3: Documentación y definición de la hipótesis de trabajo.

• Tarea 4: Diseño del experimento.

• Tareas 5 y 6: Recogida y análisis de datos y conclusiones.

• Tarea 7: Escritura de un artículo científico y elaboración de un vídeo. 

Las distintas tareas deben completarse fuera del horario lectivo. A este respecto, los Cuadernos de Laboratorio y la redacción del artículo en forma de Documentos Google permite la evaluación continua del proceso, permitiendo sugerir cambios en el trabajo desarrollado. Para ello, es muy útil la herramienta Insertar-Comentar del editor de textos. La propuesta es espaciar las sesiones de los bloques I y II semanalmente, previendo la necesidad de alguna sesión de refuerzo tras la tarea 4. Más adelante, tras introducir las tareas 5 y 6 será necesario dejar un tiempo de al menos un mes para que los estudiantes lleven a cabo su experimento. De igual manera, se dejará un tiempo de otro mes para la elaboración del artículo y del vídeo una vez introducida la tarea 7. No obstante, la temporalización propuesta tendrá que adaptarse a las circunstancias del grupo.

Evaluación

Las listas de verificación incluidas en los cuadernos de laboratorio permitirán al alumnado practicar su autoevaluación y, por tanto, controlar el desarrollo de las tareas. Por otra parte, se plantea un proceso de evaluación continua formativa, a partir de la tutorización a través de los cuadernos de laboratorio. Este proceso evaluativo debe permitir tanto corregir y redirigir el trabajo de cada grupo, como permitir plantear sesiones de refuerzo en caso de detección de problemas a nivel de clase y evaluar la idoneidad de cada tarea del recurso, para proceder a su mejora.

Los alumnos también disponen de las rúbricas de evaluación de los productos finales (artículo y vídeo), también con el objeto de proceder a la autoevaluación, y corrección, si procede, de estos productos antes de su entrega.

Por otra parte, la evaluación sumativa puede ser llevada a cabo por los profesores de Biología y Geología (artículo) é Inglés (vídeo), siempre utilizando la rúbricas antes mencionadas.

Finalmente, se deja abierto el entronque de la evaluación del proyecto con la evaluación de la materia, o materias, al depender de la programación establecida para esta.

EXPERIENCIA EN EL AULA

Tareas y agrupamientos

El recurso se ha utilizado con un grupo de 17 alumnos, los cuales han formado 7 equipos de trabajo de dos o tres componentes. Las sesiones se han desarrollado en un aula específica dotada de ordenadores, donde cada equipo han compartido uno. Finalmente, 6 equipos han desarrollado y presentado su proyecto de investigación:

• Radio GA-GA: How the dog sleeps better

Proyecto de diseño personal de tres alumnas sobre qué tipo de música es mejor para dormir a un perro. En el experimento cronometran cuanto tiempo tarda el perro de una de las alumnas en dormirse con diversos tipo de música de fondo, llegando a la conclusión de que los tiempos son mucho menores con música clásica.

• The pigments of the leaves

Un proyecto sobre la pigmentación de las hojas de los árboles de dos alumnas, basado en el proyecto Find the Hidden Colors of Leaves. En él extraen y comparan los pigmentos de hojas de un árbol perennifolio y hojas otoñales de árboles caducifolios, comprobando en este caso el cambio de pigmentación.

• Are fingerprints patterns inherited?

Proyecto sobre la heredabilidad de las huellas dactilares de tres alumnas. En este caso reproducen un experimento con el mismo nombre, en el que analizan las semejanzas de las huellas dactilares de familiares y no familiares a partir de tres patrones básicos( lazo-espiral-arco ), observando que los familiares comparten el mismo diseño.

• The germination of plants and the effect of cotton on them.

Proyecto de una alumna y un alumno inspirado en Comparison of growth rates of plants in and out of greenhouses. En él estudian la influencia del algodón en la germinación de semillas de lentejas y garbanzos, observando que, inmersas en el sustrato, las semillas germinan, mientras que la ausencia de sustrato impiden la germinación.

• The temperature and the activity of ants.

Proyecto de una alumna y un alumno basado en el proyecto How does temperature impact the activity of ants. En el proyecto, con un procedimiento no demasiado riguroso, cronometran el tiempo de reacción de hormigas a distintas temperaturas (entre 3 y 28ºC), observando que el tiempo de reacción es inversamente proporcional a la temperatura.

• HOT-ANTS.

Proyecto de dos alumnos basado en el mismo del equipo anterior. En él han estudiado el efecto de la temperatura en la actividad de las hormigas entre 20 y 60ºC, observando cualitativamente que las altas temperaturas paralizan las hormigas.

Un último equipo de tres alumnos no han llegado a editar y compartir ninguno de los materiales pedidos, a pesar de haber flexibilizado al máximo los tiempos de entrega.

Evaluación

Finalmente, el proyecto ha sido llevado a cabo entre los meses de Octubre y Mayo. Diversas circunstancias, como épocas de exámenes, desarrollo de otros contenidos de la materia, primer uso de la Classroom, elaboración del material e implicación en otros proyectos del centro (tanto por parte del profesor como de los alumnos), han conducido a desarrollar cada bloque de forma trimestral. Por tanto, los alumnos han dispuesto de más de un mes para realizar tanto la investigación, como la redacción del artículo y elaboración del vídeo.

La implementación del recurso en eXeLearning se ha concluido a finales del curso y,  por tanto, solo se ha empleado una versión preliminar en forma de Presentación Google de este, si bien los contenidos son los mismos.

Por otra parte, el proyecto se ha gestionado a través de la Classroom de Google, muy útil para gestionar las distintas tareas pero con el inconveniente de no poder definir grupos.

A nivel de trabajo de los distintos equipos, han sido necesarias varias sesiones de refuerzo, especialmente para variables, hipótesis y procedimientos del primer bloque, representación de resultados y conclusiones del segundo, y abstract del artículo. A nivel de tutoría, se han señalado errores a corregir, con distintos efectos que se reflejan en el resultado final. No obstante, la redundancia entre los cuadernos de Laboratorio y el artículo final ha permitido volver a insistir en los errores a corregir y mejorar los resultados. En este sentido, también se han detectado problemas en los procedimientos de autoevaluación, aplicándose con escasa reflexión en algunos equipos. En definitiva, con el objeto de mejorar la evaluación formativa, será conveniente utilizar los mejores proyectos desarrollados para ilustrar en el futuro qué se pretende en cada tarea, e insistir en la importancia de la autoevaluación para el desarrollo del proyecto.

En cuanto a la evaluación final, simplemente el hecho de finalizar el proyecto ha implicado una evaluación positiva, al demostrar que pueden llevar a cabo una investigación científica, si bien los resultados finales han sido dispares como ocurre en cualquier grupo. A este respecto, el artículo ha sido corregido en el marco de la materia de Biología y Geología, ponderando en la calificación final como una unidad didáctica, mientras que el vídeo ha quedado a cargo de la materia de Inglés, siendo empleado como un indicador adicional en su evaluación.

Respecto al equipo que no ha finalizado la tarea, un alumno ha visto penalizada la calificación final del curso y otros dos han tenido que recuperar este bloque de contenidos mediante un examen. Para este se ha empleado como mínimos a evaluar los contenidos del bloque II del recurso (diseño de un proyecto de investigación).

CONCLUSIÓN

En resumen, el recurso se ha demostrado útil para los objetivos que se pretendían, introducir a los alumnos en el método científico partiendo de sus propios intereses, al mismo tiempo que utilizan el Inglés como lengua vehicular.

No obstante, como todo recurso, es susceptible de mejora en función de la evaluación de su funcionamiento, como ya se ha comentado en el apartado anterior. Además, al ser un recurso abierto, puede ser modificado y adaptado a las necesidades de cualquier grupo educativo.

Por otra parte, el REA puede ser utilizado directamente en cualquier asignatura de las ramas científica y tecnológica, simplemente cambiando las condiciones de la investigación, o incluso utilizar los recursos aportados para obtener ideas sobre proyectos de investigación, de distinta naturaleza y dificultad. La utilización fuera de una sección bilingüe también es posible. Podrían utilizarse traductores en línea, pero dado el carácter obligatorio del inglés en nuestro sistema educativo, se debería utilizar directamente, si bien se podrían pedir los productos finales en castellano.

¿Cómo empezar? Como decía Machado: « no hay camino, se hace camino al andar». Básicamente, la evaluación continua del proceso marcará la necesidad de reforzar o no las distintas tareas, o modificar estas. A nivel organizativo y material, se recomienda un aula con al menos un ordenador por equipo y, a ser posible, con espacio disponible para poder organizarse y trabajar. A nivel personal, es necesario procurar la necesaria retroalimentación desde el primer momento, a partir de la continua evaluación de los cuadernos de laboratorio, pero procurando siempre dar el mayor grado posible de libertad a los alumnos para llevar a cabo su proyecto, en insistiendo en la importancia de la autoevaluación. Y a nivel lingüístico, la idea es su desarrollo completo en inglés, procurando los menores refuerzos posibles en castellano.

Finalmente queremos expresar nuestro agradecimiento a Jorge Gozalo, Antonio Juan Delgado, Miguel Ángel Pereira y Milagros Rubio, del Programa CREA de la Consejería de Educación y Empleo de la Junta de Extremadura, por su paciencia y buen hacer durante la gestación del recurso.