Desing-Based research: A improvement cycle in the initial training of teachers on science teaching

Multidisciplinary Journal of Educational Research Volume 14, Issue 2, 14th June, 2024, Pages 181 – 201 The Author(s) 2024 http://dx.doi.org/10.17583/remie.10662 Desing-Based Research: A Improvement Cycle in the Initial Training of Teachers on Science Teaching Gabriela Delord1 & Rafael Porlán1 1) University of Sevilla, Spain Abstract This article presents a Improvement Cycle in the Classroom understood as a Desing-Based Research and carried out with students of teachers in the field of science education. It was intended to promote quality learning in relation to the characteristics of science and the contributions of research to science teaching. Six sequences of constructivist and researchinspired activities have been experimented with. The results have been obtained from an initial/final, open and individual questionnaire, and from a map on the learning achieved by the student teams. The analysis shows that valuable learning has been achieved in relation to the scientific method, scientific communication, the characteristics of scientists, with emphasis on the role of women in science, the scientific spirit, the teaching-learning approach through research. and the change of teaching model. Absence of learning has been detected in relation to the importance of intellectual procedures and the characteristics of scientific knowledge. Finally, improvements to be introduced in the experimented activities are provided. This work confirms the importance of Design-Based Research as an epistemological bridge between theory and classroom practice. Keywords Improvement cycles in the classroom, desing-based research, characteristics of science, science teaching, learning To cite this article: Delord, G., & Rafael Porlán, R. (2024). Desing-Based Research: a Improvement Cycle in the Initial Training of Teachers on Science Teaching. Multidisciplinary Journal of Educational Research, 14 (2), pp. 181-201. http://dx.doi.org/10.17583/remie.110662 Corresponding author(s): Gabriela Delord Contact address: [email protected] Multidisciplinary Journal of Educational Research Volumen 14, Número 2, 14 de junio de 2024, Páginas 181 – 201 Autor(s) 2024 http://dx.doi.org/10.17583/remie.10662 La Investigación Basada en Diseño: Un Ciclo de Mejora en la Formación Inicial de Maestros sobre la Enseñanza De Las Ciencias Gabriela Delord1 y Rafael Porlán1 1) Universidad de Sevilla, España Resumen Este artículo presenta un Ciclo de Mejora en el Aula entendido como una Investigación Basada en Diseño y realizado con estudiantes de maestros en el ámbito de la enseñanza de las ciencias. Se pretendía favorecer un aprendizaje de calidad en relación con las características de la ciencia y las aportaciones de la investigación a la enseñanza de las ciencias. Se han experimentado seis secuencias de actividades de inspiración constructivista e investigativa. Los resultados se han obtenido de un cuestionario inicial/final, abierto e individual, y de un mapa sobre los aprendizajes alcanzados realizados por los equipos de estudiantes. El análisis muestra que se han logrado aprendizajes valiosos en relación con el método científico, la comunicación científica, las características de los científicos, con énfasis en el papel de la mujer en la ciencia, el espíritu científico, el enfoque de enseñanza-aprendizaje por investigación y el cambio de modelo docente. Se ha detectado ausencia de aprendizaje en relación con la importancia de los procedimientos intelectuales y con las características del conocimiento científico. Finalmente, se aportan mejoras a introducir en las actividades experimentadas. Este trabajo confirma la importancia de las Investigaciones Basadas en Diseño como puente epistemológico entre la teoría y la práctica de aula. Palabras clave Ciclos de mejora en el aula, investigación basada en diseño, características de la ciencia, enseñanza de las ciencias, aprendizaje To cite this article: Delord, G., y Rafael Porlán, R. (2024). La Investigación Basada en Diseño: un Ciclo de Mejora en la Formación Inicial de Maestros sobre la Enseñanza De Las Ciencias. Multidisciplinary Journal of Educational Research, 14 (2), pp. 181-201. http://dx.doi.org/10.17583/remie.10662 Corresponding author(s): Gabriela Delord Contact address: [email protected] REMIE – Multidisciplinary Journal of Educational Research, 14(2) 183 a Investigación Basada en Diseño (IBD) o Desing-Based Research (DBR) es un enfoque de investigación educativa emergente que trata de acortar distancias entre las teorías educativas y las prácticas de aula vinculadas a contenidos concretos (Collins, 1992), promoviendo diseños fundamentados de intervención y analizando los aprendizajes promovidos en los estudiantes, con el triple objetivo de: mejorar el diseño; comprender los procesos de aprendizaje y aportar información relevante para otras prácticas y para las teorías que las sustentan (Brown, 1992; Shavelson et al., 2003; Rinaudo y Donolo, 2010). En los últimos años, este enfoque está teniendo un crecimiento significativo en el ámbito de las Didácticas Específicas y particularmente en la Didáctica de las Ciencias y las Matemáticas (Steffe y Thompson, 2000; Guisasola et al., 2021). En nuestro caso, y en el marco del Programa de Formación e Innovación Docente de la Universidad de Sevilla, venimos trabajando en la experimentación de Ciclos de Mejora en el Aula (CIMA), inspirados en esta corriente de investigación y en el ámbito de la formación inicial de maestros y maestras sobre la enseñanza de las ciencias. Este artículo se centra en el diseño, experimentación y análisis de una propuesta de enseñanza relacionada con los siguientes tópicos: Características de la ciencia y de las personas que se dedican a ella y aportaciones de la investigación a la enseñanza de las ciencias. Uno de los problemas de la formación de maestros en relación con la enseñanza de las ciencias es la ausencia de coherencia entre la ciencia y la manera de enseñarla (Delord, 2020). Por ejemplo, una característica de la ciencia es la resolución de problemas, sin embargo, en la escuela, la enseñanza de las ciencias se suele basar en la memorización de conceptos elaborados, sin que los estudiantes se hagan las preguntas que les dan sentido (Barrón, 2015; Porlán, 2018). Pocas veces se abordan problemas o se hacen investigaciones escolares (Azevedo et al., 2017). Para que esto cambie, los futuros maestros deben vivir experiencias de aprendizaje a partir de problemas y retos, y tener la oportunidad de conocer qué es la ciencia, cómo se produce y cómo debe influir en la enseñanza. Por tanto, nos ha parecido relevante conocer en qué medida, futuros maestros que participan en una enseñanza que promueve la conexión entre la ciencia y la escuela, construyen un modelo mental consecuente (Duit, 2009) y qué logros y carencias presentan (Martínez-Chico et al., 2015). La investigación Basada en Diseño y los Ciclos de Mejora en el Aula Diferentes autores han definido las principales características de las IBD y de los CIMA (DBRC, 2003; Shavelson et al., 2003; Confrey, 2006; Delord et al., 2020a; 2020b; Porlán et al., 2020; Guisasola et al., 2021). Teniéndolas en cuenta, y aportando nuestra propia reflexión, dichas características pueden resumirse en las siguientes: • Se trata de investigaciones sobre prácticas de aula y problemas de aprendizaje en contexto, en relación con contenidos concretos. • Se fundamentan en principios teóricos multidisciplinares vinculados al enfoque constructivista y al aprendizaje por investigación (Rivero et al., 2017). En algún grado, L orem ipsum dolor sit amet, conse ctetur adipis cing elit, sed do eiusm od tempo r incidi dunt ut labore et Delord y Porlán – La Investigación Basada en Diseño 184 las IBD y los CIMA tratan de testar dichas teorías en prácticas contextualizadas, haciendo de puente epistemológico entre la teoría y la práctica. • Recuperan la idea del docente-investigador y promueven la colaboración entre investigadores académicos y docentes. • Se concretan en un diseño con cuatro elementos: a) Análisis del contexto; b) Metas de aprendizaje; c) Modelo metodológico y secuencias de actividades que guiarán la acción en el aula y d) Instrumentos de evaluación formativa que aporten datos para el ajuste entre enseñanza y aprendizaje durante la experimentación y para la mejora final del diseño. • Parten de un diagnóstico del punto de partida del alumnado acerca de los tópicos a trabajar, formulando posibles hipótesis de progresión del aprendizaje (García-Díaz, 1998) o corredores conceptuales (conceptual corridors) (Confrey, 2006). • Conciben la mejora de la enseñanza como un proceso cíclico y gradual basado en evidencias (Porlán y Villarejo-Ramos, 2022), con cuatro fases: a) Elaboración del diseño; b) Aplicación del mismo a modo de experimento de enseñanza (Kelly y Lesh, 2000); c) Análisis de la experiencia y d) Revisión del diseño inicial, lo que Collins y otros (2004) denominan el refinamiento progresivo del diseño. La Ciencia y la Escuela Si el conocimiento científico se produce atendiendo a unos procedimientos que denominamos método científico y con unas actitudes propias del espíritu científico, ¿tiene sentido que en la escuela no estén presentes, con las necesarias transposiciones, en el proceso de construcción del conocimiento escolar?, ¿es razonable que la enseñanza de las ciencias quede reducida a la transmisión directa de conceptos acabados, obviando los procedimientos seguidos para su construcción, los problemas que los han provocado y las actitudes que se requieren para una actividad científica solvente?, ¿no implica esto un cambio en el modelo docente y en su formación que favorezca una enseñanza de las ciencias más coherente con la ciencia y que promueva una alfabetización científica del alumnado? Según Acevedo (2010), la mayoría de los docentes de primaria, cuando enseñan ciencia, lo hacen sobre algo de lo que tienen poco conocimiento, y no es posible realizar una enseñanza significativa sobre lo que se desconoce. Para solucionar esto, Cademártori y Parra (2004) proponen una formación inicial centrada en conocer la dinámica de la ciencia y en un aprendizaje basado en la resolución argumentada de problemas (Jimenez-Liso et al., 2021). Otros autores (Lederman, 2007; Vázquez-Alonso y Manassero-Mas, 2016; Rivero et al., 2020) defienden una formación docente basada en el encuentro entre la enseñanza de la ciencia y la naturaleza de la ciencia. Acevedo (2010), por ejemplo, propone dos competencias que todo maestro debe tener en este ámbito: conocer las principales características de la ciencia y saber promover procedimientos de indagación en el aula. Sin embargo, el cambio hacia un nuevo modelo docente es un asunto complejo (De Alba y Porlán, 2020; Duarte et al., 2020). La socialización profesional que se da en la escuela refuerza el modelo didáctico que los docentes tienen interiorizado desde que fueron alumnos, provocando que la cultura tradicional se considere la única forma posible de enseñanza (Delord et al., 2017); de ahí, la REMIE – Multidisciplinary Journal of Educational Research, 14(2) 185 importancia de vivir experiencias alternativas en la formación inicial, a través de actividades sobre problemas relevantes, que sirvan de contraejemplos para promover una enseñanza de las ciencias acorde con su naturaleza. La Representación de las Concepciones del Alumnado en Mapas Como veremos, en este trabajo se presentan los resultados obtenidos con dos instrumentos utilizados durante la evaluación formativa del CIMA: un cuestionario inicial/final y un mapa con los aprendizajes alcanzados según el propio alumnado (Pontes, 2012). Los mapas son organizadores gráficos que ayudan a estructurar una información de manera visual (Campos, 2005). Los utilizados en este caso pretenden que los estudiantes identifiquen sus aprendizajes y los organicen. Al analizarlos, se pueden establecer comparaciones entre las metas de aprendizaje y lo que los estudiantes consideran haber aprendido. Desde las aportaciones de Novak (1990), muchos docentes e investigadores han venido utilizando mapas con diferentes objetivos. Todas estas experiencias coinciden en que los mapas, en sus diferentes formas, son una inestimable ayuda para favorecer el aprendizaje significativo frente al memorístico (Novak, 1998; Rodríguez-Palmero y Moreira, 2018). Por ejemplo, Ontoria (2010), analizando mapas de estudiantes, plantea que ayudan a que organicen sus ideas y establezcan relaciones, evitando el aprendizaje por memorización mecánica del contenido. En un trabajo con estudiantes de secundaria, Chen et al (2021) estudiaron dos tipos de mapas de equipo sobre los ecosistemas: Los conceptuales y los mapas de razonamiento, donde se incluyen las reflexiones seguidas para elaborarlos. En las conclusiones afirman que los mapas de razonamiento fueron más útiles que los clásicos para mejorar el aprendizaje. En relación con mapas de estudiantes universitarios, Costamagna (2001), en una investigación con estudiantes de Bioquímica, utilizó estas categorías de análisis: a) Jerarquización de los contenidos; b) Interrelaciones entre ellos; c) Errores de contenido y d) Grado de profundidad. Entre los resultados destaca que los exámenes de los estudiantes que habían realizado mapas fueron mejores que los del resto. La autora concluye que los mapas son un buen recurso para conocer los logros alcanzados y mejorar el diseño didáctico. En el mismo sentido, Ura (2020) refuerza la idea de que los mapas mejoran la calidad del aprendizaje y aportan información sobre el éxito de la enseñanza. Por último, Gil et al. (2020) los utilizaron con estudiantes de Ingeniería para comprobar su utilidad para la evaluación, comparándolos con una prueba de opción múltiple. Los resultados muestran que no hay diferencias significativas entre ambos instrumentos. Los autores concluyen que los mapas son una herramienta adecuada para evaluar a los estudiantes, para detectar sus dificultades y para mejorar el diseño didáctico. Kinch y Alias (2006), en una muestra de docentes en formación inicial, como en este estudio, destacan la diversidad de los mapas individuales y la información que esto aporta para conocer cómo “ve” la temática cada estudiante. En la misma línea, Reyes-Santander y Ramos-Rodríguez (2018) estudiaron los mapas de estudiantes de Didáctica de las Matemáticas. Las categorías utilizadas fueron: Matemáticas, Enseñanza de las Matemáticas y Delord y Porlán – La Investigación Basada en Diseño 186 diseño didáctico de las clases. Los resultados muestran un aprendizaje satisfactorio en las tres categorías y un desarrollo de la capacidad de reflexión. Por último, Schwendimann y Linn (2016) plantean la necesidad de realizar actividades críticas con los mapas. En su estudio con estudiantes de Biología, probaron dos tipos: La comparación de mapas elaborados por diferentes equipos y la comparación con mapas de expertos. Los autores afirman que la eficacia de los mapas para el aprendizaje se incrementa con el trabajo colaborativo y con el análisis crítico de los mismos. Metodología Fase de Diseño El Contexto de la Intervención Esta IBD se realizó en la asignatura Didáctica de las Ciencias del 2º año del Grado de Educación Primaria, impartido en la Escuela Universitaria de Osuna, adscrita a la Universidad de Sevilla durante el curso 2020/21. El grupo estaba constituido por 64 estudiantes (47 mujeres y 17 hombres), organizados en equipos de 4 personas, con edades entre los 19 y 22 años. Según sus declaraciones, la mayoría era la primera vez que trabajaba en base a sus propias ideas y a la progresiva mejora de las mismas. La propuesta inicial de la docente causó expectativa y cierto grado de desconfianza, que se fue diluyendo con el paso de las sesiones. Al mismo tiempo, el hecho de saber que su aprendizaje iba a ser objeto de posterior publicación fue un elemento de motivación. El dialogo, la argumentación, el respeto y la confianza impregnaron el clima del aula, especialmente a partir de la tercera sesión. La IBD fue llevada a cabo por los dos autores, asumiendo roles complementarios, la docente actuó también como investigadora y el investigador asistió como observador al 50% de las sesiones, ayudando en la tarea docente. Ambos compartían principios teóricos de carácter multidisciplinar como: a) Una visión del aula como sistema de interacciones (García- Díaz, 1998); b) Una concepción multidireccional de la comunicación, asumiendo que está condicionada por interferencias de todo tipo; c) Una concepción evolutiva, relativa y socialmente condicionada de la ciencia (Rivero et al., 2017); d) Una perspectiva integrada de los procesos cognitivos y emocionales, sabiendo que, este hecho, limita o expande las motivaciones y capacidades de los sujetos (Porlán et al., 2020); e) Una visión de la enseñanza de las ciencias, y de la enseñanza en general, como un andamiaje fino para el aprendizaje de los estudiantes basado en actividades educativas de éxito (Flecha et al., 2014), y f) Una concepción formativa de la evaluación como retroalimentación del aprendizaje. Las Metas de Aprendizaje. Se consideraron las siguientes: REMIE – Multidisciplinary Journal of Educational Research, 14(2) 187 • ¿Qué es la ciencia? Se diagnosticó una visión de la ciencia como generadora de un conocimiento absoluto. Se favorecerá una visión relativa y evolutiva del conocimiento científico. • ¿Cómo se produce la ciencia? Se diagnosticó desconocimiento del método científico. Se promoverá un acercamiento al método, resaltando las ideas de problema científico, hipótesis, análisis de datos y conclusiones. • ¿Cómo son las personas que se dedican a la ciencia? Se diagnosticó una visión de los científicos como hombres de edad avanzada, en su laboratorio y aislados de la sociedad. Se pondrá el foco en cambiar esta visión, incorporando a la mujer y a los jóvenes. • ¿Cómo se produce la comunicación científica? Se diagnosticó desconocimiento o una visión basada en formas convencionales (WhatsApp, correo electrónico...). Se favorecerá el conocimiento de las formas propias de la comunicación científica: congresos, revistas especializadas, etc. • ¿Qué aporta la investigación en relación con los contenidos de la enseñanza de las ciencias? Se diagnosticó desconocimiento o una visión basada en los libros de texto. Se promoverá ampliar la visión sobre los tipos de contenidos, incorporando los procedimientos intelectuales y las actitudes, así como en comprender la importancia de las interacciones entre contenidos. • ¿Qué aporta la investigación en relación con la metodología y el modelo de docente para enseñar ciencias? Se diagnosticó la existencia de una perspectiva tradicional y otra activista entre los estudiantes. Se pondrá el foco en una visión constructivista, como superadora de ambos extremos, basada en la evolución de las ideas propias de los estudiantes. El Modelo Metodológico y las Secuencias de Actividades El modelo metodológico diseñado comienza en la primera sesión con una introducción para animar al alumnado a incorporarse a la experimentación que se pone en marcha (Introducción-I). A continuación, en cada secuencia de actividades, se presenta el problema a investigar (Problema-P). A partir de ahí los estudiantes debaten en equipos sus ideas acerca del mismo, a partir de sus respuestas individuales a un cuestionario inicial (Ideas de los Alumnos-IA1), que son posteriormente corroboradas, ampliadas o desechadas a través de las actividades de contraste dirigidas por la docente y orientadas a superar los obstáculos detectados en el diagnóstico previo y en la actividad anterior (Actividad de Contraste-AC). Finalmente, los equipos reelaboran sus ideas iniciales sobre el problema y formulan sus conclusiones (Conclusiones-C), compartiéndolas y debatiéndolas con la clase (IA2). Las secuencias de actividades diseñadas en coherencia con este modelo, y basadas en actividades educativas de éxito (como el análisis de artículos de investigación o la investigación de problemas abiertos) (Flecha et al., 2014), se presentan a continuación. • Secuencia 1: ¿Qué es la ciencia y cómo se produce? (P). Debate en equipo y en gran grupo sobre las ideas del alumnado acerca del problema, partiendo de las respuestas Delord y Porlán – La Investigación Basada en Diseño 188 individuales al cuestionario inicial, estableciendo conclusiones iniciales, dudas y controversias (IA1). Investigación dirigida sobre el origen de las piedras de una playa (AC1). Investigación dirigida sobre ¿por qué no se hunden los barcos? (AC2). Reelaboración en equipo de sus ideas acerca del problema y establecimiento de conclusiones (C). Presentación y debate con toda la clase (IA2). • Secuencia 2: ¿Cómo son las personas que se dedican a la ciencia? (P). Ideas iniciales de los equipos (IA1). Investigación sobre las características de autores y autoras de artículos científicos, incluyendo autores de la Facultad (AC1). Entrevista directa con investigadores/as de la Facultad con diversidad de género, edad, etc. (AC2). Estudio sobre las mujeres en la ciencia (AC3). Reelaboración de las ideas de los equipos y conclusiones (C). Debate final con la clase (IA2). • Secuencia 3: ¿Cómo se produce la comunicación científica? (P). Ideas iniciales de los equipos (IA1). Análisis dirigido de un artículo periodístico sobre el descubrimiento de fósiles en Asia, centrado en controversias científicas (AC1). Reelaboración y conclusiones de los equipos (C). Debate final de la clase (IA2). • Secuencia 4: ¿Qué aporta la investigación en relación con los contenidos de la enseñanza de las ciencias? (P). Ideas iniciales de los equipos (IA1). Análisis dirigido de varios artículos sobre la importancia de los procedimientos intelectuales y las actitudes y sobre una visión interactiva de los contenidos (AC1). Debate con docentes innovadores de primaria sobre estas temáticas (AC2). Reelaboración y conclusiones de los equipos (C). Debate de la clase (IA2). • Secuencia 5: ¿Qué aporta la investigación en relación con la metodología y el modelo de docente para enseñar ciencias? (P). Ideas iniciales de los equipos (IA1). Análisis dirigido de varios artículos sobre la metodología de enseñanza de las ciencias y sobre el modelo de docente (AC1). Debate con docentes innovadores de primaria (la misma AC2 anterior). Reelaboración y conclusiones de los equipos (C). Debate de la clase (IA2). Instrumentos y Técnicas para la Recogida y Análisis de los Datos Se disponía de 3 fuentes de datos: a) Cuestionario inicial/final (individual y anónimo) sobre los problemas que se abordan en las actividades, basado en el diagnóstico previo descrito; b) Producciones del alumnado y d) Diario de la docente e informes de observación del investigador. En este artículo se analizan los datos de 128 cuestionarios (64 iniciales y 64 finales), comparando los resultados en ambos momentos gracias a una clave personal, y los obtenidos de una de las producciones de los equipos, realizada al final, también de forma anónima: los mapas del aprendizaje alcanzado, analizándose un total de 16. Se eligió la opción de mapas de equipos siguiendo la recomendación de Schwendimann y Linn (2016) sobre que el trabajo colaborativo incrementa la eficacia de este recurso. El cuestionario tiene una introducción sobre la conveniencia de organizar la enseñanza a partir de las opiniones del alumnado y explica que su resolución es voluntaria (aunque necesaria para la buena realización del CIMA) y que el hecho de contestarlo implica la aceptación de que los resultados, también los del mapa, sean publicados. Las preguntas son: REMIE – Multidisciplinary Journal of Educational Research, 14(2) 189 • Para ti, ¿qué es la ciencia? Explica y argumenta tu respuesta con tus propias palabras. • ¿Cómo crees que se produce el conocimiento científico? Puedes usar ejemplos concretos • ¿Cómo crees que son las personas que se dedican a la ciencia? Ilústralo con los casos que consideres. • ¿Cómo se produce la comunicación científica? Indica medios y recursos que favorecen dicha comunicación. • ¿Qué crees que aporta la investigación a la enseñanza de las ciencias en la escuela? Piensa en los contenidos, en la metodología de enseñanza, en la manera de actuar del docente… El cuestionario se aplicó una semana antes del CIMA y una semana después. El análisis de las respuestas se representó en escaleras de aprendizaje y evaluación (Müller y Schmalenbach, 2016; Porlán, 2017). Para ello se clasificaron las respuestas a cada pregunta en niveles de complejidad creciente por cada investigador. Las discrepancias fueron debatidas por ambos, eliminándose aquellas en las que no hubo acuerdo. El porcentaje de coincidencia en las dos aplicaciones del mismo fue del 86%. Los niveles finalmente resultantes se organizaron en las escaleras (Figuras 3 y 4), en la que cada escalón representa un nivel de respuesta, y el salto entre ellos el obstáculo de aprendizaje que hay entre un nivel y el siguiente. En cada nivel se incluyó la frecuencia de respuestas antes y después del CIMA, para poder observar la progresión de los estudiantes. Esta técnica permite representar de forma intuitiva sus avances, retrocesos y dificultades. Por su parte, los mapas de aprendizaje se realizaron después del CIMA en una sesión de 3 horas. Se les aportó un guion con las siguientes tareas: a) Elaborar una lista con los aprendizajes que cada miembro del equipo cree haber alcanzado; b) Debatir y sintetizar en palabras claves los consensos sobre dichos aprendizajes; c) Decidir las relaciones más importantes que hay entre ellos y d) Representar lo anterior en un mapa. El análisis de los mapas fue descriptivo a través del análisis del contenido (Bardin, 1986; Cohen et al., 2007). Dicho análisis se basó en una lectura interpretativa como medio para formular unidades de significado (UI) que posteriormente fueron clasificadas, siguiendo los principios de validez, replicabilidad y sistematización (Krippendorff, 2004). Se han seguido dos procedimientos de análisis. El primero, para determinar la frecuencia de aparición de los aprendizajes en los mapas y su tipología (conceptuales, procedimentales o actitudinales) (aquí la unidad de análisis ha sido cada contenido), y el segundo para determinar las relaciones más frecuentes que aparecen entre ellos (aquí la unidad de análisis ha sido cada interacción entre dos elementos del mapa). En el primer análisis, cada investigador/a ha analizado los 16 mapas siguiendo estos pasos: a) Listar todos los elementos que aparecen; b) Formular UI que integren denominaciones literalmente diferentes, pero con sentido similar (por ejemplo: investigación científica y método científico o enseñanza por investigación e investigación en el aula); c) Categorizar dichas unidades en las metas de aprendizaje descritas y d) Calcular la frecuencia de cada una, determinando además si era un concepto, procedimiento o actitud. En el segundo caso, cada Delord y Porlán – La Investigación Basada en Diseño 196 • Se diagnosticó una visión absolutista del conocimiento científico y los resultados ni confirman ni contradicen esta afirmación, al no haber datos sobre ello, aunque consideramos que esto puede ser debido a que dicha visión actúa de manera implícita (Porlán, 2018). • Se diagnosticó desconocimiento del método científico y los resultados indican que un 40% de la muestra ya relacionaba al inicio la ciencia con la experimentación. • Se diagnosticó una visión de los científicos como hombres de edad avanzada, en su laboratorio y aislados de la sociedad y los resultados lo confirman. • Se diagnosticó desconocimiento sobre la comunicación científica o una visión basada en formas convencionales y los resultados lo confirman. • Se diagnosticó desconocimiento sobre las aportaciones de la investigación sobre los contenidos o una visión basada en los libros de texto y los resultados lo confirman, pues, al inicio, un 50 % no alude a ello y otro 50% se refiere a la ley y a los libros de texto. • Se diagnosticó la existencia de una perspectiva tradicional en relación con la metodología y el modelo de docente junto a otra activista y los resultados lo confirman. En relación con las metas de aprendizaje consideramos aprendizajes logrados los cambios relativos a las personas que se dedican a la ciencia, con énfasis en la incorporación de las mujeres, y los relacionados con la comunicación científica. Consideramos Aprendizaje parcialmente logrados los cambios relacionados con el método científico y con los aportes de la investigación a la enseñanza de las ciencias en relación con los contenidos, metodología y modelo docente. Por último, consideramos aprendizajes débiles o no logrados los relacionados con las características del conocimiento científico. En relación con las secuencias de actividades, y siguiendo las recomendaciones sobre refinamiento progresivo del diseño de Collins y otros (2004), la mayoría de ellas han provocado avances significativos en el aprendizaje, y por tanto deben mantenerse, destacando aquellas relacionadas con las actividades educativas de éxito contrastado a nivel internacional (Flecha et al., 2014), concretamente: a) Las investigaciones de problemas abiertos; b) El análisis de artículos atractivos y c) El debate con agentes vinculados al tema de estudio. No obstante, se plantean dos mejoras para incorporar al diseño: a) Una nueva actividad de contraste, en la primera secuencia, dedicada a reflexionar en equipo y en gran grupo sobre el tipo de conocimiento generado en las investigaciones sobre el origen de las piedras y la flotación de los barcos, con el apoyo de un guion de reflexión y b) Modificar parcialmente la actividad de contraste de las secuencias 4 y 5 basada en el debate con maestros y maestras de primaria, seleccionando mejor a los docentes y preparando la sesión con un guion. En síntesis, en relación con los avances conseguidos, los resultados muestran: a) Una mejor comprensión del método científico, del espíritu científico y de la comunicación científica, lo que implica un avance en la visión sobre la naturaleza de la ciencia (Lederman, 2007); b) Una imagen más acertada y diversa de las personas que hacen ciencia, con énfasis en la incorporación de la mujer a la actividad científica y c) Una nueva visión, aún limitada, de la enseñanza de las ciencias apoyada en evidencias científicas y no en el peso de la tradición. REMIE – Multidisciplinary Journal of Educational Research, 14(2) 197 En cuanto a las debilidades detectadas, destacan tres: a) La ausencia de opiniones relacionadas con el conocimiento científico; b) La poca valoración de los procedimentales intelectuales y c) El sesgo activista muy presente en la visión alternativa a la enseñanza tradicional de las ciencias. En definitiva, el análisis corrobora la idea de Cademártori y Parra (2004) sobre que una formación inicial que promueva el conocimiento de la dinámica de la ciencia ayuda a que el futuro maestro promueva en sus aulas un aprendizaje investigativo. También la importancia de las competencias que propone Acevedo (2010): el conocimiento de la naturaleza de la ciencia y el saber promover procedimientos de indagación en la escuela. En relación con los mapas, este estudio refuerza las conclusiones de Reyes-Santander y Ramos-Rodríguez (2018) con docentes en formación inicial, en el sentido de que los mapas son una herramienta útil para la formación del profesorado y una fuente de información para conocer los modelos de los estudiantes y para evaluar sus aprendizajes (Gil et al., 2020). De cara al futuro se tomará en consideración la idea de Schwendimann & Linn (2016) del análisis comparativo de mapas de equipos diferentes y de mapas de expertos, así como la comparación antes y después de la enseñanza y los mapas de razonamiento que proponen Chen et al. (2021). En cuanto a las escaleras de aprendizaje consideramos que son un instrumento adecuado para reflejar la evolución de la clase e, incluso, como propuesta de futuro, para un seguimiento individualizado de cada estudiante (Müller y Schmalenbach, 2016; Porlán, 2017). En conclusión, este trabajo demuestra la utilidad de las Investigaciones Basadas en Diseño y los Ciclos de Mejora en el Aula para promover un cambio fundamentado y progresivo del aprendizaje docente sobre la enseñanza de las ciencias y sobre la enseñanza en general. Para nosotros la idea fuerza es asumir que el conocimiento teórico académico y el conocimiento práctico docente necesitan puentes epistemológicos para promover una práctica fundamentada y unos fundamentos útiles para la práctica. Financiación Este trabajo se ha realizado en el marco del Programa de Formación e Innovación docente (FIDOP), financiado por el ICE de la Universidad de Sevilla. Delord y Porlán – La Investigación Basada en Diseño 198 Referencias Acevedo, J. (2010). Formación del profesorado de ciencias y enseñanza de la naturaleza de la ciencia. Eureka, 7(3), 653-660. https://doi.org/10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2010.v7.i3.04 Azevedo, I., Morais, M. F. & Martins, F. (2017). Educação para a criatividade em adolescentes: Uma experiência com future problem-solving program internacional. Revista Iberoamericana sobre Calidad, Eficacia y Cambio en Educación 15(2), 75-87. https://doi.org/10.15366/reice2017.15.2.004 Bardin, L. (1986). El análisis del contenido. Akal. 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