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Introducción
Los profesionales como parte de su formación deben estar familiarizados con la investigación científica, incluso si no participan activamente en su proceso (1). Esto debido a que se requiere que estén actualizados con los avances en sus campos de especialización y, por lo tanto, es esencial que sepan evaluar críticamente las fuentes de información (2).
La educación investigativa debe implementarse desde el pregrado; probablemente, la forma más común de desarrollar habilidades investigativas es a través de la elaboración de proyectos de investigación; sin embargo, estas oportunidades de investigación suelen ser ofrecidas como componentes electivos y no logran una formación adecuada en el estudiante, ya que es difícil integrarlos de forma eficaz en un plan de estudios (3). Muchas de estas experiencias se ofrecen en uno o más semestres, a través de laboratorios y bajo la guía de un docente, (4) lo cual conlleva tiempo de dedicación, esfuerzo y recursos económicos.
Conforme a Langhammer et al. (5), existen limitantes que impiden que el estudiante se inserte a las actividades investigativas tales como: falta de preparación (los estudiantes tardan demasiado en comprender los conceptos básicos de investigación), escaso interés de los profesores (no pueden reservar tiempo para capacitar y realizar investigaciones), y la demanda de tiempo de los estudiantes (es difícil para los estudiantes contribuir de manera significativa a los proyectos de investigación sin un tiempo estipulado en el plan de estudios). En ese sentido surgen oportunidades para que los estudiantes puedan insertarse a las actividades investigativas sin que afecten sus labores curriculares y, por el contrario, relacionen la función curricular con la formación investigativa.
Proporcionar a los estudiantes capacitación en habilidades investigativas es esencial como parte de una formación integral. Esta capacitación se ha logrado a través de experiencias de investigación que se basan en el aprendizaje integrado al trabajo. Esto implica el uso de estrategias destinadas a proporcionar a los estudiantes experiencias prácticas (por ejemplo: trabajos de campo, análisis de datos, pasantías, intercambios, etc.) directamente relacionadas con un curso de estudio. El objetivo de este aprendizaje es aumentar la preparación para el trabajo investigativo real. Un tipo particular de actividad de aprendizaje integrado al trabajo es la experiencia de investigación en el pregrado (EIP); en la cual los estudiantes colaboran con los profesores para realizar investigaciones que otorguen una contribución original a su campo de estudio.
Un modelo de EIP es el que incorpora el “uno a uno” entre un estudiante y un mentor; aquí el docente trabaja con estudiantes de forma individual para diseñar y ejecutar proyectos de investigación. Si bien este modelo es una forma eficaz de involucrar a los estudiantes en el proceso científico y retenerlos en los campos de ciencia, tecnología e ingeniería; puede resultar difícil gestionar grandes cantidades de estudiantes, especialmente en instituciones donde el profesorado tiene una gran carga de enseñanza (6). Otro mecanismo para exponer a los estudiantes de pregrado al proceso de investigación es la participación en experiencias investigativas basadas en cursos (EIBC). En ellas se integra un proyecto de investigación a un curso curricular; lo que no solo brinda la oportunidad de trabajar con un gran número de estudiantes a lo largo de un semestre o año académico, sino que permite que la investigación sea más inclusiva al involucrar estudiantes que de otra manera no hubieran realizado proyectos de investigación (7).
En definitiva, las experiencias investigativas en el pregrado presentan sustentos para que sean aplicables a diversos programas de las ciencias, y sus efectos en la formación de competencias investigativas son bien establecidos, ya sea a través de autoinformes de los estudiantes o a través de mediciones de cursos implementados durante semestres. Sin embargo, aún existen dificultades para que puedan ser implementadas en los planes de estudio, y también existen algunos antecedentes que reportan resultados contradictorios y no presentan fundamentos teóricos para que puedan ser analizados a profundidad. En ese sentido, en la presente revisión se analizan de forma exhaustiva las experiencias investigativas basadas en cursos que se han implementado en los programas universitarios de las ciencias de la salud, tomando en consideración sus tipos, principales antecedentes, beneficios y limitaciones.
Métodos
Se diseñó un estudio del tipo revisión documental (narrativa de la literatura), donde se indagó la información publicada sobre las “experiencias investigativas basadas en cursos” en el contexto de la educación superior universitaria. La búsqueda de fuentes de información se realizó entre los meses de marzo a mayo del 2021 e incluyó las bases de datos: ERIC, SciELO, Pubmed, Redalyc, Scopus, Web of Science así como el buscador Google académico. En cada base de datos se realizó una búsqueda libre de la información sin limitar temporalidad de las fuentes de información para analizar fuentes antiguas como actuales. Se utilizaron los términos clave: “Science”, “course-based”, “research”, “classroom”, “experience(s)”, “internship(s)”, “undergraduate”, “degree” y “training”.
Las preguntas que guiaron la revisión descriptiva fueron: ¿Cuáles son las experiencias investigativas que se han utilizado en la educación médica? ¿Qué son las experiencias investigativas basadas en cursos? ¿Cuáles son los principales antecedentes que sustentan las experiencias investigativas basadas en cursos? Y ¿Cuáles son los resultados de aprendizaje luego de aplicar las experiencias investigativas basadas en cursos? Estas preguntas fueron respondidas a través de la búsqueda y selección de fuentes de información relacionadas al tema.
Se creó una hoja de cálculo organizacional que describía una jerarquía de búsqueda, que guió el proceso de búsqueda general y evitó la redundancia. La búsqueda inicial en las bases de datos produjo más de 780 publicaciones basadas únicamente en los títulos de los artículos para luego ser examinados más a fondo en función de los resúmenes. Esta colección preliminar de artículos se refinó a 250 y luego a 35 basado en los criterios de inclusión de 1) estar relacionado con las ciencias de la salud (programas de: Medicina humana, Odontología, Obstetricia, Enfermería, Farmacia y bioquímica, Tecnología médica, Nutrición y Psicología) 2) relacionados con los programas de pregrado y 3) evidenciar datos de medición de las competencias investigativas en los estudiantes.
Las razones más comunes para la exclusión en esta etapa incluyeron que la publicación no estuvo relacionada a los programas de las ciencias de la salud, no presentar datos completos de medición, no se pudo acceder al documento completo (se tomaron medidas para obtener el texto completo siempre que fue posible), la recopilación o el análisis de datos aún no se había realizado, no fueron artículos originales, se encontraban en revistas no arbitradas o no presentaban alguna característica de análisis para el objetivo de la presente revisión (presentar información de los fundamentos teóricos, resultados de aprendizaje, características y beneficios de la experiencia). Se decidió incluir publicaciones relacionadas con las ciencias de la salud por ser el campo que más ha desarrollado la temática y donde se encuentran la mayor cantidad de intervenciones con mediciones basales y finales.
Revisión de la literatura
Tipos de experiencias investigativas
En los últimos años, la investigación en el pregrado ha solidificado su papel como componente clave en la educación universitaria y es definida como: “una indagación o investigación realizada por un estudiante de pregrado que hace una contribución intelectual o creativa original en su disciplina” (8). Estas actividades se centran en experiencias científicas “reales” o “auténticas”, con la cual el proceso investigativo se convierte en un medio de comunicación. Estas experiencias/ oportunidades científicas “reales” permiten adquirir al estudiante competencias que emulan aquellas que los científicos utilizan (9).
Diversas oportunidades de investigación han sido documentadas para proporcionar una gama de experiencias a los estudiantes del pregrado (10-13). Estas incluyen experiencias basadas en cursos (EIBC), laboratorios de enseñanza basados en proyectos, experiencias investigativas de verano, trabajo con mentores y pasantías de investigación. En la literatura científica se encuentran las denominaciones de “Course-based undergraduate research experiences (CUREs)”, “Undergraduate research experiences (UREs)” y “Teacher research experiences (TREs)”.
Los laboratorios de enseñanza basados en proyectos involucran actividades donde los resultados experimentales se conocen desde el principio, al menos por parte del instructor, las EIBC y pasantías de investigación tienden a abordar nuevas preguntas de investigación donde el resultado suele ser desconocido (14). Las pasantías de investigación, a menudo llamadas estudios dirigidos o proyectos de tesis, normalmente tienen una estructura “uno a uno”, donde un estudiante se empareja con un científico con más experiencia como mentor (15). Las experiencias que se basan en mentores emparejan a un estudiante con un mentor de investigación para su capacitación en técnicas y análisis de datos. Esta experiencia puede persistir durante aproximadamente 1 o 2 años mientras se siga siendo estudiante. El mentor de investigación no solo es un docente, también puede ser un estudiante de posgrado o un científico posdoctoral; sin embargo, debido a que las parejas mentor-aprendiz tienden a ser autoseleccionadas, la diversidad de estudiantes y el acceso equitativo puede ser limitada (7). Si bien este modelo mentor-estudiante es una forma eficaz de involucrar a los estudiantes en el proceso científico y retenerlos en los campos de ciencia y tecnología, puede resultar difícil gestionar grandes cantidades de estudiantes, especialmente en instituciones donde el profesorado tiene una gran carga de enseñanza (6). Por el contrario, las EIBC son diseñadas para ser accesibles a una mayor cantidad de estudiantes con uno o más profesores como mentores (4).
Las experiencias basadas en cursos son programas estructurados para que los estudiantes puedan aprender todas las habilidades necesarias para la investigación antes de embarcarse en proyectos de investigación más avanzados. Brinda una experiencia única para aprender habilidades de investigación durante sesiones que pueden durar días, semanas o un semestre, también les permite experimentar una investigación de forma más independiente con mentores y asesores que son escogidos por el programa.
Las experiencias investigativas basadas en cursos (EIBC)
La naturaleza de las EIBC implica que las clases y sesiones se puedan combinar con actividades de investigación para proporcionar una formación constante en las habilidades investigativas fundamentales. Integrar un proyecto de investigación en un curso no solo brinda la oportunidad de trabajar con un gran número de estudiantes a lo largo de un semestre o año académico, sino que puede hacer que la investigación sea más inclusiva al involucrar estudiantes que de otra manera no hubieran realizado investigaciones en su formación estudiantil (7). Son un modelo pedagógico de rápido crecimiento para promover la enculturación y la identidad científica entre todos los estudiantes de un programa y no en unos pocos (7,16). Auchincloss et al. (14) proponen que las EIBC pueden definirse por cinco dominios principales en la cual los estudiantes: (1) participan en prácticas científicas, que incluyen el desarrollo de habilidades técnicas y el uso del método científico, (2) descubren nuevas experiencias debido a que el resultado de un experimento no es conocido por los estudiantes o el docente desde el principio, (3) realizan preguntas de investigación que tengan relevancia y significado más allá del entorno del aula, (4) colaboran con sus pares, estudiantes de años superiores, docentes e investigadores y (5) practican a medida que los experimentos se repiten, refinan y se examinan, generan resultados más objetivos y conocimientos concretos. Las experiencias de aprendizaje deben reflejar la relevancia, curiosidad e inspiración de los propios estudiantes.
Estos dominios brindan a los estudiantes experiencias que integran las complejas etapas de realizar una investigación auténtica (17). Al final, los resultados positivos de las EIBC sobre el desarrollo del estudiante se han documentado en varias competencias investigativas, incluida la identidad científica, autoconfianza, conocimiento del contenido y alfabetización científica (17,18). Los estudiantes que se inscriben en una EIBC han demostrado avances en su percepción de la ciencia como un campo creativo (14,19). Los estudios han informado que los estudiantes que completan una EIBC muestran ganancias asociadas con la participación en pasantías de investigación, mejoras en su autoeficacia científica, habilidades de investigación, mejor rendimiento académico e intención de persistir en una disciplina científica en el posgrado (7,14,17,20,21).
En comparación con los cursos de laboratorio tradicionales, las EIBC brindan más oportunidades para que los estudiantes adquieran competencias investigativas, trabajen en un entorno de investigación colaborativo y sean dueños de un proyecto que tiene impacto en el “mundo real” (22,23). La práctica de enfocar el contenido de una EIBC en descubrimientos relevantes utilizando proyectos simples, fomenta un sentido de logro y autoeficacia entre los estudiantes. En general, las EIBC se han establecido como un método eficaz no solo para abordar el problema de las limitadas competencias investigativas estudiantiles, sino también como un posible medio para promover una comunidad de investigación científica más inclusiva y diversa (7,14).
Principales antecedentes y resultados de aprendizaje
Los principales antecedentes de las experiencias investigativas basadas en cursos (EIBC) se encuentran en los cursos relacionados con biología, bioquímica y microbiología. Se diferencia de otros tipos de enfoques basados en la investigación por el hecho de que todos los estudiantes matriculados en el curso son requeridos para participar en un proyecto de investigación que es directamente vinculado al contenido del curso. Tienen la capacidad de involucrar a todos los estudiantes universitarios en cualquier nivel de su programa. Muchos de estos proyectos culminan en publicaciones científicas favoreciendo la producción del programa, los docentes y estudiantes (24).
La revisión de Sadler et al. (25) recopiló 53 trabajos publicados entre 1961 y 2008 que se centraban en experiencias de investigación en estudiantes de secundaria, universitarios y profesores, tanto en formación como en servicio; se encontraron ganancias en la confianza para realizar una investigación, mejorar el conocimiento relacionado al curso y nuevas habilidades investigativas. Esta revisión informa que los aprendizajes científicos o programas de investigación varían sustancialmente en cuanto a la duración de la experiencia, el compromiso epistémico de los estudiantes y los apoyos integrados para el aprendizaje. Por su parte, la revisión de Krim et al. (26) recopiló 177 trabajos entre el 2014 al 2017, algunos centrados en EIBC, otros centrados en la formación docente y otros basados en experiencias investigativas en general. De la cantidad de artículos analizados se evidencia un aumento sustancial en el número de estudios que involucran experiencias de investigación científica, especialmente para el nivel de pregrado.
De estas revisiones se concluye que las EIBC permiten mejorar las competencias investigativas estudiantiles; sin embargo, se resalta el hecho que la mayoría de estudios se basan en autoreportes de los estudiantes y que se requieren instrumentos y métodos más rigurosos para valorar el impacto de las experiencias. A esto se añade el hecho que un informe de la National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine (27) esboza un conjunto de recomendaciones que reiteran la necesidad de realizar estudios bien diseñados que tengan la capacidad de obtener resultados más objetivos a partir de las experiencias investigativas en el pregrado.
Por otro lado, los estudios que implementaron una EIBC reportan diversos hallazgos. En el estudio de Stoeckman et al. (28) se desarrollaron módulos integradores para realizar proyectos de investigación como parte de un curso de bioquímica; y al cabo de dos años de seguimiento se lograron publicaciones con autoría estudiantil, reducción de costos pues se compartió recursos, mayor independencia de los investigadores y mejores actitudes de los estudiantes sobre la investigación. Según las entrevistas a los estudiantes que participan en una EIBC, se indica que fue una experiencia muy significativa y motivadora, debido a que los mismos estudiantes fueron responsables de generar nuevos datos con el potencial de contribuir a la solución de un problema de investigación. Esto, en combinación con la motivación e instrucción por parte del docente, puede explicar el aumento de las ganancias en el aprendizaje (29).
Aunque los antecedentes indicados evidencian resultados favorables al implementar EIBC en la formación de competencias investigativas; existen estudios que discuten la metodología aplicada y discrepan de los hallazgos. En el Reino Unido varios programas de Medicina humana informaron que el 52 % de 905 proyectos basados en EIBC, brindaron oportunidades para que los estudiantes formen sus habilidades de investigación. Los demás proyectos no lograron los objetivos y no fueron completados, lo que indica la necesidad de una cuidadosa consideración sobre cómo diseñar estas experiencias (30,31).
Si bien los estudiantes expuestos a experiencias tempranas de investigación informan ganancias significativas en su autoeficacia para la investigación, cuando estos datos se analizan a largo plazo no se encuentran diferencias significativas frente a estudiantes que no tuvieron tales experiencias. De hecho, se informa una disminución en la identidad científica desde la línea de base hasta el final del segundo año de estudios (32). Si bien no está del todo claro qué podría estar causando esta disminución en la identidad científica, puede que se mejore la autoeficacia de la investigación, pero que no se afecte la identidad científica de los estudiantes. También puede deberse a una desmotivación estudiantil (“depresión del segundo año”), donde los estudiantes luchan o se sienten insatisfechos con el entorno académico durante su segundo año de la experiencia de pregrado (33). Hallazgos similares se encontraron en el estudio de Wolkow et al. (34), donde los estudiantes que participaron en la EIBC percibieron una mayor comprensión de lo que hacen los investigadores y un mayor interés en perseguir una carrera investigadora. Sin embargo, para el último año de estudios, estas percepciones positivas habían caído a niveles compartidos por quienes no llevaron la experiencia. También se indica que para mantener las ganancias de aprendizaje se requieren múltiples EIBC a lo largo de todo un programa.
Kloser et al. (35) proporcionan evidencia convincente de que una EIBC resulta en mejoras inmediatas en la confianza en uno mismo, aunque no está claro si estos resultados son estables a lo largo de todo el pregrado, pudiendo disminuir a medida que el estudiante se expone a otras actividades curriculares. Esto también se puede deber a que los estudios que valoran las experiencias se basan en autoinformes y muchos de ellos en instrumentos de medición inapropiados.
Conclusión
Las experiencias investigativas basadas en cursos (EIBC) brindan auténticos proyectos de investigación dentro de un programa de estudio, son cursos en el que los estudiantes trabajan en colaboración para realizar investigaciones y desarrollar contribuciones novedosas a una comunidad científica. Las fuentes de información evidencian que mejoran el aprendizaje estudiantil, la formación de competencias investigativas, ganancias en su identidad científica, autoconfianza, y persistencia en su carrera de estudios. Las características básicas de una EIBC se enfocan en la realización de prácticas científicas, desarrollar preguntas que incentiven el descubrimiento, plantear temas relevantes para una comunidad, trabajar en colaboración con docentes e investigadores y repetir proyectos o actividades.
