Una buena clase puede cambiar tu vida. Probablemente recuerdes una sesión en secundaria que influyó en algunas de tus decisiones futuras. De la misma manera, quizás recuerdes una mala clase que te hizo cuestionar si la ciencia no era más que un montón de vocabulario y fórmulas. No es ningún secreto que los docentes impactan nuestra percepción de la materia que enseñan a través de sus metodologías. Por eso, la manera en que entienden el conocimiento y cómo lo transmiten son pilares fundamentales de la enseñanza."

En las últimas décadas, el cambio de metodología ha revolucionado el paradigma de la educación. En el ámbito de las STEM (acrónimo en inglés: Science, Technology, Engineering y Mathematics), el aprendizaje activo ha sido ampliamente investigado y aplicado, especialmente en la educación superior. Sus ventajas destacan en comparación con los métodos tradicionales, ya que promueven entornos más interactivos y críticos. Sin embargo, aunque la participación de los estudiantes es un componente esencial, quizás no sea suficiente por sí sola.

Se habla mucho sobre el panorama de la educación, especialmente en cuanto a los retos de calidad y cobertura en el país. Las aulas de ciencia ciertamente han venido evolucionando en ese camino, diversificándose constantemente. Y en este punto, se reconoce la necesidad de evolucionar algunos métodos de enseñanza. Como demuestra el estudio de la Universidad de Michigan, un nuevo enfoque que va más allá del aprendizaje activo, como el aprendizaje tridimensional (3DL), es una oportunidad para que los estudiantes desarrollen un conocimiento disciplinar más coherente, conectado y útil.

Lo más destacado del estudio es que investiga cómo, mediante la participación en el aprendizaje tridimensional (3DL), los estudiantes pueden usar su conocimiento para explicar, modelar y predecir fenómenos. El 3DL se desarrolló originalmente en el informe de consenso de las Academias Nacionales, que establece una visión para la educación científica centrada en la construcción de explicaciones causales productivas para los fenómenos.

Imagen / Aprendizaje 3D (Cooper et al., 2024).

La metodología se caracteriza por las prácticas científicas y de ingeniería, las ideas centrales disciplinarias y los conceptos transversales. Los investigadores definen estas tres instancias de la siguiente manera:

1. Prácticas científicas y de ingeniería: son las formas en que los científicos utilizan y se relacionan con su conocimiento. Por ejemplo, formulando preguntas o definiendo problemas.
2. Ideas centrales de una disciplina: son las ideas subyacentes que tienen una amplia aplicabilidad y pueden utilizarse para predecir y explicar fenómenos en diferentes niveles de profundidad y complejidad.
3. Conceptos transversales: pueden considerarse como lentes que trascienden las disciplinas y permiten a los científicos centrar su investigación de un fenómeno en aspectos específicos

Los investigadores reconocen que, aunque el método activo ha sido un recurso valioso en la didáctica, enfocarse únicamente en el contenido sin considerar cómo los estudiantes deben usar ese conocimiento conduce a una comprensión fragmentada. Esto resulta en clases desconectadas y en un entendimiento inerte que no es útil en nuevos contextos o áreas del conocimiento.

Imagen / Características distintivas de cuatro hipotéticas reuniones de clase de biología (Cooper et al., 2024). 

En el estudio, se trabajó en colaboración con expertos disciplinarios e instructores de cursos introductorios de química, biología y física. Se recopiló un corpus de grabaciones de clases durante cuatro años consecutivos en la Universidad de Michigan. A grandes rasgos, estos estudios demostraron que los estudiantes en cursos 3DL tienen más probabilidades de participar en la construcción de explicaciones mecanicistas y en la creación y uso de modelos en diferentes contextos.

Entre los ejemplos que se presentan, destaca un estudio que comparó tres cohortes de diferentes instituciones en una tarea que les pedía explicar cómo y por qué una sustancia se disolvía en agua. Las tres instituciones emplearon enfoques distintos: 1) un curso tradicional basado en conferencias (didáctico) con un currículo convencional, 2) un enfoque de aprendizaje activo con un currículo tradicional, y 3) un enfoque 3DL con un currículo transformado y evaluaciones que incluían tareas tridimensionales. Los estudiantes en los cursos didácticos y de aprendizaje activo proporcionaron respuestas similares, mientras que los estudiantes en los cursos 3DL tenían muchas más probabilidades de construir una explicación completa del fenómeno, invocando ideas sobre interacciones y enlaces, y cambios de energía.

Entre las ventajas encontradas en el método, se destaca que el enfoque 3DL apoya la inclusión de prácticas científicas que a menudo se descuidan, como el modelado computacional. En este sentido, en lugar de simplemente "saber" o "entender" el currículo, se propone como objetivo que los estudiantes perciban que van a aplicar y razonar con su conocimiento. La discusión mantenida durante la investigación también involucra preguntas sobre si la instrucción 3D y el aprendizaje activo son distintos, y si es posible tener uno sin el otro.

Este enfoque reconoce lo que los estudiantes están haciendo en una amplia gama de actividades tanto dentro como fuera de la clase. Además, subraya la importancia de proporcionar a los profesores recursos adecuados para adoptar el enfoque 3DL de manera efectiva. Desde el informe original de las Academias Nacionales, hasta cómo adaptar las evaluaciones para que sean 3D, el diseño de currículos 3D y enfoques para el desarrollo profesional del profesorado, hay una serie de herramientas disponibles para apoyar esta transición hacia un aprendizaje más profundo y conectado.

Laura Valentina González Pardo
Editorial Assistant
Virtualpro
laura.gonzalez@ingco.co

Referencias: 

Cooper, M. M., Caballero, M. D., Carmel, J. H., Duffy, E. M., Ebert-May, D., Fata-Hartley, C. L., Herrington, D. G.., Laverty J. T., Nelson, P. C., Posey, L. A., Stoltzfus, J. R., Stowe, R. L., Sweeder, R. D., Tessmer, S., y Underwood, S. M. (2024). Beyond active learning: Using 3-Dimensional learning to create scientifically authentic, student-centered classrooms. Plos one, 19(5), e0295887.
Disponible aquí