Método

Este artículo sigue la metodología cualitativa, la cual se orienta a comprender los fenómenos por medio de su exploración desde la perspectiva de los participantes, en un ambiente natural y en relación con su contexto (^{Hernández et al., 2014}). En esta metodología el investigador es eje central, habida cuenta que interpreta los significados que asignan los sujetos dentro de la realidad, lo que se lleva a cabo por medio de la observación, de manera que se posicione y se adopte una serie de decisiones en el desarrollo de la investigación.

En este trabajo se utilizó como método el estudio de caso instrumental de ^{Stake (1998)}, ya que este permite estudiar un caso a profundidad, estableciendo un puente entre la teoría y la práctica como base para la comprensión de un tema objeto de estudio. Los sujetos participantes, tomados como casos de análisis, fueron seis maestros en formación que participaron por tres semestres en la práctica pedagógica, de modo que se obtuvo una muestra elegida por conveniencia. De acuerdo con ^{Hernández et al. (2014)}, son "las muestras que están formadas por los casos disponibles a los cuales tenemos acceso" (p. 390), en este caso maestros en formación del programa de la licenciatura de la Facultad de Educación, participantes de la asignatura Práctica Pedagógica, realizada en tres seminarios (Práctica Pedagógica I, Práctica Pedagógica II y Trabajo de Grado), y de la participación en los centros de práctica (instituciones educativas); además, conforme a los principios éticos, ellos autorizaron la participación mediante un consentimiento informado.

Con base en los planteamientos anteriores, se analizaron los tres de trabajos de grado elaborados por los seis maestros en formación, con la ayuda de un instrumento denominado "formato de observación", el cual fue validado con anterioridad por cinco investigadores; todo esto con el fin de recolectar la información y redactar los resultados.

El análisis se llevó a cabo con base en las categorías de interdisciplinariedad en el aprendizaje basado en proyectos, aprendizaje basado en proyectos en la formación de maestros y habilidades del siglo XXI. También, se logró reconocer cómo fueron el diseño y la ejecución de los proyectos: si los estudiantes adquirieron un aprendizaje significativo de los contenidos trabajados, la colaboración con otros docentes y las habilidades que obtuvieron tanto maestros en formación como estudiantes.

Resultados

Los resultados de este artículo se presentan en función del objetivo: analizar la pertinencia de la interdisciplinariedad en la comprensión de conceptos de las ciencias naturales a partir del uso de la estrategia metodológica aprendizaje basado en proyectos (ABPy). En esta sección se presentan los proyectos realizados por los maestros participantes en su trabajo de grado y aplicados en las instituciones educativas donde desarrollaron su práctica pedagógica. Estos se encuentran especificados en la tabla 1, junto con el objetivo general, el nombre del proyecto, el producto final y las áreas participantes.

Todos los proyectos se realizaron tomando en cuenta las ocho características planteadas por el BIE (pregunta orientadora, investigación continua, conocimientos y habilidades, reflexión, crítica y revisión, conexión con el mundo real, voz y voto de los estudiantes y producto para un público). Además, se aplicó un cuestionario de indagación de ideas previas al inicio del proyecto y al final, a efectos de identificar el aprendizaje que obtuvieron los estudiantes al desarrollarlo. Así mismo, cada proyecto tuvo un trabajo interdisciplinar con otras áreas del conocimiento.

En la tabla 1 se presenta un resumen de los resultados de cada trabajo de grado, así como el análisis cualitativo de la información obtenida a partir de las categorías mencionadas.

Con respecto al primer trabajo de grado, sobre sexualidad, las maestras en formación encontraron que los estudiantes en sus ideas previas manifestaban que las funciones del sistema excretor y del sistema endocrino eran las mismas, confundían el sistema nervioso con el sistema circulatorio y no vinculaban las funciones de este sistema con la sexualidad. Esta última la comprendían desde aspectos como la reproducción, el sexo biológico, la orientación y el acto sexual, desconociendo otros aspectos que la componen como lo social y el autorreconocimiento.

A medida que se fue desarrollando el proyecto, se evidenció un avance en relación con las concepciones iniciales, debido a que los estudiantes tienen una mejor estructuración de los conceptos y las funciones del sistema endocrino y el sistema nervioso. Así mismo, comienzan a relacionar ambos sistemas como reguladores del cuerpo que intervienen directamente en aspectos de la sexualidad.

En sus discursos finales, los estudiantes también manifestaron que lograron comprender el sistema endocrino como un sistema corporal que controla las diferentes cascadas hormonales y promueve los cambios corporales que se generan durante las diferentes etapas de la vida; igualmente, incluyeron en tales discursos reflexiones con relación al papel de los amigos, la familia y la pareja en la sexualidad, como el aprendizaje de experiencias, las enseñanzas de autocuidado, los consejos, la confianza, el apoyo y el respeto por su propio cuerpo y el de los demás.

Con relación al segundo trabajo, sobre nutrición, los estudiantes no tenían claridad en cuanto al significado de conceptos como nutrición, alimentación, nutrientes, alimentos, leguminosas y verduras, pues los relacionaban con sinónimos de otros, sin establecer diferencias concretas entre ellos. En este sentido, se observó un bajo consumo de frutas, ya que jugaban con las que les daban en el complemento, o las regalaban; además, no involucraban el ejercicio físico con los hábitos saludables.

A medida que se desarrollaba el proyecto, se fueron evidenciando cambios actitudinales y conceptuales: en cuanto al consumo de frutas, verduras y leguminosas, que habían manifestado no comer con frecuencia, este aumentó significativamente, lo cual se notó en los descansos: la fruta que les daban en el complemento la consumían de inmediato o se la llevaban a sus casas para hacerla en jugos. Igualmente, en los recetarios que hicieron con sus familias incluían siempre ingredientes nuevos, y en la muestra final de la Feria de la Ciencia prepararon desayunos saludables con distintas frutas. Además, el consumo de dulces a la hora del descanso disminuyó, en cambio, los estudiantes optaban por adquirir otros productos o consumir el complemento.

También se implementaron prácticas de higiene durante los encuentros en el laboratorio, antes, durante y después de estos, con referencia a la preparación de alimentos, la adecuación de los espacios donde se cocina y la prevención y la información sobre la caducidad de los productos que se consumen y su composición (revisión de etiquetas). De la misma manera, se reconoció que el ejercicio no es solo una cuestión de estética, sino más bien de valor, de cuidado y dedicación para llevar una vida saludable.

En el último trabajo de grado, relacionado con la astronomía, los estudiantes presentaron algunas ideas sobre el tema del universo, pero no tenían claras las teorías sobre los fenómenos. Después de la ejecución del proyecto se observaron cambios significativos en sus respuestas: eran más completas, concretas y situadas y utilizaban conceptos científicos al expresar o escribir sus ideas. Para indagar sobre las ideas previas, realizaron representaciones sobre el universo; la mayoría de ellas fueron planas, algunos participantes colorearon el universo negro, y en este dibujaron galaxias, planetas y agujeros negros.

Discusión

En este apartado se presenta el análisis cualitativo de la información obtenida en este estudio, a partir del objetivo de analizar la pertinencia de la interdisciplinariedad en la comprensión de conceptos de las ciencias naturales, con base en el uso de la estrategia metodológica ABPy y las categorías interdisciplinariedad en el ABPy, ABPy en la formación de maestros y Habilidades del siglo XXI.

Con respecto a la categoría Interdisciplinariedad en el ABPy, se logró vincular diferentes disciplinas en la enseñanza de los conceptos, estableciendo relaciones entre ellos y, a partir de esto, determinar el cambio de ideas alternativas una vez aplicado el proyecto y aportar a la comprensión y al aprendizaje significativo de los conceptos trabajados. Esto se puede evidenciar en el proyecto de sexualidad cuando las maestras en formación manifiestan:

... es posible afirmar que este tipo de enseñanza no solo es importante para los estudiantes, sino para la comunidad educativa en general, dado que aspectos como la sexualidad solo es posible trabajarla desde la interdisciplinariedad que brinda el ABPy, teniendo en cuenta que los aportes hechos por otras áreas de conocimiento diferentes a la de Ciencias Naturales, permiten enriquecer la construcción de nuevos saberes, como se evidencia en la categoría ética, donde los estudiantes entendían la sexualidad como el acto sexual y desconocían que las relaciones interpersonales y sus grupos sociales también hacen parte de esa construcción, pero en el marco del proyecto, se realizaron actividades tales como El foro: Ética y sexualidad y el amigo secreto, las cuales propendieron la reflexión en torno a esta última como integradora de saberes, donde la construcción de nuestras relaciones personales y con el entorno también hace parte de la misma; al finalizar el proyecto frente a esta categoría los estudiantes, ya podían incluir en sus discursos aspectos dignos con relación al papel de los amigos, la familia y la pareja respecto a la sexualidad, como el aprendizaje de experiencias, enseñanzas de autocuidado, consejos, confianza, apoyo, respeto por su propio cuerpo y el de los demás. (^{Gallego et al., 2020})

Las docentes expresan asimismo que el proyecto denominado "Entendiendo la sexualidad a partir de los cambios por los cuales está atravesando mi cuerpo", el cual relacionó la sexualidad con el sistema endocrino, fue pertinente debido a la articulación que se logró hacer con el proyecto obligatorio de "Educación sexual". Así, los dos proyectos fueron abordados de manera interdisciplinar, ya que esta integralidad brinda al estudiante una óptica abierta sobre su importancia.

En ese mismo sentido, el trabajo realizado por ^{Henao y Rueda (2020)} destaca la importancia de incluir la actividad física en el desarrollo del proyecto "Con la comida si se juega", que radica en el valor de la transversalización de saberes. Esto se pudo apreciar cuando los estudiantes reconocieron el valor de la actividad física en cuanto a su relación y los beneficios que presenta para su salud, acompañados de una buena alimentación.

Por último, ^{Molina (2020)} expresa que los estudiantes lograron relacionar el concepto de universo con áreas como lengua castellana y artística, vinculándolas de manera pertinente con las ciencias naturales, durante el desarrollo del proyecto "De viaje por el Universo" y en su producto final. En este mismo contexto, ^{Palomar (2013)} destaca el carácter interdisciplinar de la enseñanza de la astronomía a partir de la física, con procesos estelares y movimientos en el espacio; la biología en el campo de la astrobiología; la geología para entender la evolución planetaria; las matemáticas, a fin de descubrir la trigonometría existente en un reloj de sol; y las artes plásticas y la tecnología, que ayudan a diseñar los instrumentos de medida necesarios para determinadas observaciones (p. 6).

Por otra parte, en todos los trabajos de grado se observa la participación de diferentes disciplinas o áreas del conocimiento, como por ejemplo en el proyecto de sexualidad en ciencias naturales y los conceptos de sistema endocrino, nervioso y reproductor, articulado con ciencias sociales y el trabajo con los grupos sociales y la escuela de padres, así como desde la educación artística en la construcción de la glándula endocrina y el Notilibro.

En el proyecto "Con la comida sí se juega" se articularon las áreas de ciencias naturales con los temas de nutrición, alimentación, sistema digestivo y circulatorio y gasto de energía, y el área de educación física en lo relacionado con la actividad física y el gasto calórico, desde la ética con los hábitos saludables y la higiene. En este orden de ideas, se pueden considerar los planteamientos de ^{Morin (1995)} y los de ^{España y Prieto (2009}, ²⁰¹⁰), quienes corroboran que uno de los desafíos en la educación es incluir la interdisciplinariedad como un enfoque de enseñanza abordado desde varias disciplinas, basado en problemas concretos y relacionado con el contexto.

Por otro lado, con relación a la categoría de habilidades del siglo XXI, esta es una de las características esenciales planteadas por el BIE. Asimismo, los Derechos Básicos de Aprendizaje (DBA) de ciencias naturales (^{MEN, 2016}, p. 5) expresan que la educación de calidad es un derecho fundamental y social que debe ser garantizado para el desarrollo de habilidades, valores y conocimientos necesarios para la formación de ciudadanos integrales. Igualmente, la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (Unesco, por sus siglas en inglés) (2017) sostiene que los estudiantes del siglo XXI requieren mayores habilidades analíticas y comunicativas, capacidad para resolver problemas, creatividad e iniciativa, así como la habilidad para trabajar de manera colaborativa, constructiva y efectiva con otros, de tal manera que les permita enfrentar exitosamente los retos de la sociedad actual.

En los proyectos realizados por los maestros participantes se encontró la adquisición de habilidades del siglo XXI en los estudiantes, como, por ejemplo, autoconocimiento, comunicación asertiva, pensamiento crítico, creativo y computacional, autonomía, uso de tecnología, trabajo colaborativo, resolución de problemas, colaboración, curiosidad e imaginación, creatividad y compromiso.

Lo anterior lo confirman ^{Henao y Rueda (2020)} cuando sostienen que mediante la realización del proyecto "Con la comida sí se juega" se logró que los estudiantes reforzaran sus habilidades y reconocieran las debilidades que podían mejorar. Esto se observó cuando durante las actividades y las explicaciones los estudiantes se mostraban respetuosos, atentos, abiertos al diálogo y comunicativos, y algunos reforzaron sus habilidades de liderazgo, organización, toma de decisiones, trabajo en equipo, cuestionamiento continuo, autonomía y pensamiento crítico y reflexivo. Además, los estudiantes lograron apropiarse y reconocer sus formas y necesidades de alimentación y nutrición.

Por último, la categoría ABPy en la formación de maestros es una estrategia metodológica que se viene integrando al sector educativo a los desafíos actuales de la sociedad, como lo señala la política de formación de educadores del ^{MEN (2013)}, la cual plantea que los docentes son los protagonistas de la transformación que se requiere para el desarrollo de conocimiento científico y tecnológico, lo que permite preparar a los ciudadanos del siglo XXI.

La creación de un proyecto como recurso para un docente genera una oportunidad de interacción con sus estudiantes, la reflexión sobre su quehacer pedagógico y la oportunidad del trabajo en equipo, siendo los estudiantes los protagonistas de su propia formación, y de igual manera, se fortalecen los contenidos y se genera la oportunidad de inclusión de estudiantes con capacidades diversas.

Conclusiones

Los cambios de la educación del siglo XXI deben apuntalar un pensamiento que ayude a comprender la complejidad existente y potenciar habilidades como la creatividad, el pensamiento crítico, la colaboración y la autonomía, entre otras, además de fortalecer las distintas capacidades que el ser humano posee, vinculándolo desde un enfoque interdisciplinar, lo que se evidenció en los tres trabajos de grado analizados con la participación de diferentes disciplinas o áreas (ciencias naturales, ciencias sociales, lengua castellana, artística, educación física, ética y valores). Todo lo anterior consigue generar conocimiento teórico y práctico para potenciar una educación significativa, a partir de la construcción de proyectos interdisciplinares y trans-disciplinares que apuesten por la comprensión de las realidades y la transformación de sus prácticas pedagógicas. En este sentido, cabe mencionar la articulación que se logró hacer con el proyecto obligatorio de "Educación sexual", la sexualidad y el sistema endocrino, abordados de manera interdisciplinar, ya que esta integralidad permitió al estudiante incluir en sus discursos aspectos como el papel de los amigos, la familia y la pareja en torno a la sexualidad, e igualmente amplió su perspectiva alrededor de la importancia del aprendizaje de experiencias, las enseñanzas de autocuidado, los consejos, la confianza, el apoyo y el respeto por su propio cuerpo y el de los demás.

A partir de lo expuesto en este texto, se puede concluir que el ABPy es una metodología activa, utilizada como recurso de enseñanza interdisciplinar para fortalecer los programas de formación de maestros en las prácticas pedagógicas y el diseño de nuevos currículos, enfocados en las competencias y las habilidades investigativas, lo que proporciona alternativas que no están enmarcadas en la enseñanza tradicional, en la que el estudiante aprende desde un problema propio de su contexto y se diseña un producto final que se presenta a la comunidad educativa, como se demuestra con los tres trabajos de grado y los proyectos realizados por los maestros en formación. Una evidencia de ello fue la importancia de incluir la actividad física en el desarrollo del proyecto "Con la comida sí se juega", gracias a lo cual los estudiantes reconocieron el valor de la actividad física en relación con los beneficios que presenta para su salud, acompañados de una buena alimentación.

Por último, el trabajo a partir del planteamiento de un proyecto genera un efecto positivo en los estudiantes, mejora el estudio de los contenidos establecidos y fortalece las concepciones alternativas. Esto último se expresa en las respuestas dadas por los estudiantes cuando se les aplicó el cuestionario de indagación de ideas previas al inicio del proyecto y los aprendizajes que obtuvieron al desarrollar las actividades interdisciplinares. Al inicio, en todos los tres proyectos los estudiantes tenían confusión de conceptos y sus respuestas eran simples. Luego, al desarrollarlos e incluir las actividades y la integración de las áreas, se evidenció argumentación en las respuestas, eran coherentes y tenían aportes científicos al realizar la explicación y exposición del producto final. A partir de lo anterior, se puede sostener que ABPy es una estrategia pertinente para usar en la educación, ya que permite fortalecer los procesos de enseñanza y aprendizaje, el asocio y la integración de diferentes áreas del currículo, mediante un aprendizaje práctico basado en proyectos atractivos y desafiantes en las experiencias y llevados a la realidad que los estudiantes viven en su cotidianidad.