Introducción

Los resultados de estudiantes colombianos en pruebas PISA de 2015 y 2018 mostraron una mejoría de 16 puntos en el desempeño en ciencias en comparación con los años anteriores (2009 y 2012). Sin embargo, Colombia sigue estando en niveles deficientes y ocupando los últimos lugares en los “rankings” (Ministerio de Educación Nacional [MEN], 2017; Instituto Colombiano para la Evaluación de la Educación [Icfes], 2018a). Igualmente, en las pruebas nacionales de 2017 y 2018 (pruebas Saber) de grados 5º y 9º, alrededor del 50% de los estudiantes se ubicó en niveles mínimos e insuficientes en ciencias (Icfes, 2018b).

Esta problemática podría tener relación con dos factores. Por un lado, factores estructurales, como las condiciones socioeconómicas de los estudiantes, y los recursos disponibles de los colegios y, por otro lado, los factores particulares del aula de clase, tales como las interacciones entre profesores y estudiantes (^{Lee & Stankov, 2018}; ^{Ma, & y Bradley; 2008}; ^{Reyes, Brackett, Rivers,White & Salovey, 2012}). En relación con las interacciones, hay un interés creciente por realizar de investigaciones rigurosas sobre estas, pues se considera que las interacciones diarias entre estudiantes y docentes, y la manera como estos últimos ofrecen o no oportunidades para construir conocimiento, son aspectos centrales para facilitar el aprendizaje de los estudiantes (^{Pianta & Allen, 2008}; Pianta, Hamre & Allen, 2012; Pianta, Hamre & Mintz, 2012).

Este interés en el estudio de las interacciones educativas se fundamenta en el enfoque sociocultural, en el cual se plantea que la educación debe promover la integración de la cultura y el desarrollo individual a partir de prácticas educativas concretas a través de las cuales las instituciones educativas ayudan a los niños a convertirse en miembros activos de la cultura, a apropiarse de los logros de los grupos humanos y, a futuro, en participantes activos de creación cultural (^{Palacios, Coll y Marchesi, 1990}). Estos mismos autores señalan que no todas las prácticas educativas promueven desarrollo y aprendizajes significativos. Para lograrlo, dichas prácticas deben ayudar al aprendiz a avanzar desde su zona de desarrollo actual a una zona de desarrollo próximo, con ayuda de sus profesores. En sus palabras:

“El papel de la educación consiste en llevar a la persona más allá del nivel de desarrollo por ella alcanzado en un momento determinado de su historia personal” (^{Palacios, Coll y Marchesi, 1990}, p. 376).

Para que las prácticas educativas sean promotoras de desarrollo se deben tener en cuentavariables del educador, de los aprendices, de los materiales con que interactúan estos en un contexto determinado. Operacionalizar el andamiaje es un asunto complejo. Sin embargo, ^{Pianta, Hamre y Mintz (2012}) ofrecen elementos de observación y análisis sobre las características que tienen las prácticas pedagógicas que promueven desarrollo. Para ello, estos autores conceptualizan tres grandes dominios en los que ocurren las interacciones en el salón de clase: apoyo pedagógico, emocional y organización de clase.

El dominio de apoyo pedagógico abarca comportamientos del docente que se dirigen a fomentar la elaboración de contenidos, las habilidades de pensamiento de alto orden, los bucles de retroalimentación y el uso de la discusión para profundizar la comprensión de los estudiantes (^{Pianta & Allen, 2008}; Pianta, Hamre & Mintz, 2012; Pianta, Hamre & Allen, 2012). Este dominio tiene sus bases conceptuales en investigaciones sustentadas en teorías del desarrollo cognitivo y del lenguaje (^{Brandsford, Brown & Cocking, 2007}). Los planteamientos de estas teorías sostienen que el conocimiento se construye gracias al uso en clase de estrategias instruccionales que ayuden a los estudiantes a conectar el contenido con su nuevo conocimiento y a organizarlo. El andamiaje que se genere en clase es de vital importancia para lograr esa conexión, incentivar habilidades de alto orden y habilidades metacognitivas, que permitan a los aprendices usar lo que aprenden y reflexionar sobre ello (^{Davis & Miyake, 2004}; ^{Vygotsky, 1991}; Pianta Hamre & Allen, 2012).

En el caso específico de la ciencia, las estrategias pedagógicas que se usan en aula deberían proveer en los estudiantes la formulación de hipótesis, la coordinación de teoría y evidencia y el control de variables, que permitan a los estudiantes la comprensión de los conceptos y búsqueda de las regularidades en un sistema (Kuhn, 2006, 2010; Kuhn, Pease & Wirkala, 2008; ^{Lavoie, 1999}; ^{Rutdlege, CohenVogel & Osborne-Lampkin, 2012}).

El dominio de apoyo emocional se refiere a las estrategias que usa el profesor para garantizar el funcionamiento social y emocional de los estudiantes en el salón de clase. Involucra la promoción de relaciones cálidas, la respuesta a las necesidades sociales y emocionales de los estudiantes y un interés en incentivar un rol activo de estos en clase (^{Pianta, Hamre & Allen, 2012}).

Este dominio está sustentado en diferentes teorías que destacan la importancia de los vínculos y de la satisfacción de necesidades emocionales en el funcionamiento cognitivo y emocional de las personas. Por un lado, una de las teorías de base es la teoría del apego, específicamente el concepto del establecimiento de una base segura (^{Bowlby, 1969}). Esta base se establece a partir de la sensibilidad y responsabilidad de los cuidadores ante las necesidades del niño y permite que las personas logren establecer una confianza en sí mismos, en los demás, además de desarrollar afiliaciones estables y cálidas (^{Delgado y Delgado, 2004}). En este sentido, en el aula de clase resulta de vital importancia que el profesor logre ser sensible y responda a las necesidades de los estudiantes de tal forma que establezcan relaciones basadas en afectos positivos que faciliten el aprendizaje (^{Allen, Pianta, Gregory, Mikami y Lun, 2011}; ^{Morgado y Galzerano, 2007}).

Por otro lado, el dominio del apoyo emocional tiene sus bases en los planteamientos de la teoría de la autodeterminación (^{Ryany Deci, 2000}), la cual plantea la importancia de la satisfacción de las necesidades básicas como la autonomía, la competencia y la afiliación en el éxito académico y social de los estudiantes (^{Connell & Wellborn, 1990}; ^{Pianta, Hamre & Mintz, 2012}). Así, el aula de clase se convierte en un escenario para apoyar la autonomía de los estudiantes, la conexión de los contenidos con la vida real de estos y las interacciones con pares que apoyen su aprendizaje (^{Allen et al. , 2011}; Pianta, Hamre & Allen, 2012).

Finalmente, el dominio de la organización de la clase está centrado en favorecer la autorregulación de la atención y el comportamiento dirigido a las metas académicas (^{Hamre et al. , 2013}). Lo anterior implica el desarrollo de rutinas, el apoyo en el aprovechamiento del tiempo, el establecimiento de actividades y el manejo de comportamiento en el aula de clase (^{Pianta, Hamre & Mintz, 2012}).

Este dominio está basado en los planteamientos de ^{Emmer y Stough (2001}) y en el estudio de ^{Cameron, Connor y Morrison (2005}) sobre la gestión del aula de clase. Los primeros, basados en estudios de ^{Duke (1979}) y ^{Doyle (1986}), introducen el concepto de gestión de la clase, definiéndola como el conjunto de procedimientos necesarios para establecer y mantener un medio ambiente en el cual la instrucción y el aprendizaje puedan ocurrir. Los segundos, Cameron et al. (2005) demostraron en un estudio realizado con 26 maestros y sus respectivos estudiantes durante tres años, que las aulas de clase que proporcionaban un ambiente de aprendizaje organizado, en el cual las asignacionesy expectativas eran explicitas; y las rutinas eran claras y con transiciones adecuadas, proveían grandes oportunidades para que los estudiantes aprendieran a regular su comportamiento y lograran dirigir sus acciones hacia el aprendizaje.

Teniendo en cuenta lo anterior, este estudio pretende centrarse en la descripción de las interacciones profesor estudiante en el área ciencias en educación secundaria en colegios con alto y bajo desempeño en las pruebas nacionales. Esta descripción se realiza tomando en cuenta los tres grandes dominios de las interacciones: apoyo pedagógico, apoyo emocionaly organización de la clase (^{Pianta & Allen, 2008}; Pianta, Hamre y Allen, 2012), que han sido operacionalizados en la pauta de observación Classroom Assessment Scoring System (CLASS) (ver Pianta, Hamre & Mintz, 2012).

La evidencia empírica sobre las interacciones diarias entre profesores y estudiantes en los tres dominios mencionados muestra que existen relaciones significativas entre las interacciones y los desempeños en ciencias y otras áreas del saber (^{Allen et al. , 2013}; ^{Brigham, Scruggs & Matropieri, 2011}; ^{Hamre & Pianta, 2005}; ^{Gregory, Allen, Mikami, Hafen & Pianta, 2014}; ^{Lee & Stankov, 2018}). Algunos de estos estudios investigan las interacciones en los dominios del apoyo pedagógico y emocional, recurriendo a observaciones y esquemas de codificación diferentes a CLASS; otros, por su parte, abordan el fenómeno de las interacciones recurriendo a observaciones y a la pauta CLASS.

Respecto a las investigaciones realizadas con otras pautas de observación, se encuentran estudios a gran escala en los que se describe la enseñanza de las ciencias a partir de las interacciones docente-estudiante. Por ejemplo, en estudios basados en el desempeño de países en las pruebas TIMSS 1995 y 1999 se reportaron grandes variaciones en la enseñanza de la ciencia entre países con alto nivel de desempeño en cienciasy matemáticas. El estudio señala que no se encontró una sola manera de enseñar ciencias; sin embargo, se identificaron algunos patrones al respecto (^{Roth, 2009}; ^{Janík, Seidel & Najvar, 2009}). En los países de alto desempeño, las clases de ciencias se caracterizaron por proponer objetivos claros y actividades organizadas, que incentivaron la indagación y el análisis. En estas actividades, los maestros le daban un rol importante a la experimentación, además de favorecer espacios de explicaciones claras del contenido, de diálogo sobre este, que permitieran promover el cambio conceptual, así como lidiar con los errores.

Este mismo hallazgo fue identificado por ^{Lee y Stankov (2018}), quienes estudiaron tanto los países de bajo como de alto rendimiento en las pruebas PISA 2009 y 2015 y TIMSS 2011 y 2015 en ciencias. Encontraron además que la retroalimentación, la oportunidad de liderar y tomar decisiones por parte de los estudiantes y la cercanía emocional de los profesores durante las tareas de indagación y experimentacion fueron factores clave para el desempeño acadermico de los estudiantes.

Otros estudios reportan que el desempeño de los estudiantes se ve impactado positivamente, así como su motivación hacia la ciencia, cuando hay una buena calidad de estrategias instruccionales en el aula, tales como actividades abiertas que incentivan pensamiento de alto orden (^{Thibaut, Knipparth, Dehane & Deapaepe, 2018}). De igual manera, otros investigadores han señalado el efecto positivo de buenas prácticas de apoyo pedagógico, como la indagación y la retroalimentación, en estudiantes con bajo rendimiento en el área (^{Brigham et al. , 2011}; ^{Hesser & Gregory, 2016}; ^{Scruggs, Brigham & Mastropieri, 2011}). Finalmente, otros hallazgos señalan que las interacciones en el aula de clase suelen presentar dificultades en apoyo a la autonomía y en el fomento del análisis y la indagación, lo cual tiene consecuencias negativas en el desempeño académico de los estudiantes (^{González-Weil, Cortéz, Pérez y Ibaceta, 2013}).

En cuanto a los estudios realizados utilizando la pauta CLASS, se encuentran algunas investigaciones en Norteamérica con profesores y estudiantes de secundaria en las áreas de lenguaje, ciencia y matemática. Estos estudios reportan que los estudiantes se muestran más comprometidos con el aprendizaje y presentan altos desempeños cuando reciben un alto apoyo emocional: clima positivo y sensibilidad del profesor y un buen apoyo pedagógico: retroalimentación constructiva, anclaje del conocimiento previo y el nuevo y ejercicios de análisis e indagación (^{Allen et al. , 2013}; ^{Gregory et al. , 2014}; ^{Hamre & Pianta, 2005}; Pianta y Allen, 2008). Sobre el apoyo emocional, otros estudios han encontrado que el rendimiento de los estudiantes en áreas de ciencias y matemática fue impactado positivamente por la calidad de este tipo de apoyo (^{Wentzel, Rusell & Baker, 2016}) y por el fomento de la autonomía (^{Hafen et al. , 2012}; ^{Ruzek et al. , 2016}).

En Latinoamérica se han realizado estudios (^{Leyva, 2014}; Leyva et al. , 2015; ^{Treviño, Toledo y Gemmp, 2013}; ^{Yoshikawa et al., 2015}) que han demostrado la relación entre la calidad de las interacciones y el desempeño de los estudiantes en clases de lenguaje y matemática utilizando la pauta CLASS. Al respecto, los investigadores han encontrado correlaciones positivas entre apoyo emocional y rendimiento en lenguaje y matemática (^{Reyes et al. , 2012}) y el clima del salón de clase y el logro académico (^{Gazmuri, Manzi y Paredes, 2015}).

A manera de balance, la revisión realizada muestra que en países anglosajones hay evidencia construida sobre los patrones de interacción y el desempeño académico en diferentes áreas. Muchas de estas investigaciones se han realizado en las áreas fundamentales: ciencia, matemática y lenguaje, y han ido más allá de la descripsion y relacion, avanzando a la intervencion (^{Allen et al.,2011}; ^{Gregory et al.,2014}; Gregory et al.,2017).EnLatinoamérica se encuentran algunos estudios sistemáticos que analizan lasinteracciones en el aula, pero pocos profundizan en la enseñanza de las ciencias en secundaria. En este orden de ideas, este estudio se centra en la descripción de las interacciones profesor-estudiante en el área de ciencias en colegios de la ciudad de Cali (Colombia) y se propone los siguientes objetivos específicos: a) analizar los patrones de interacción profesor-estudiante de colegios de alto y bajo desempeño durante la enseñanza de ciencias: física, química y biología, y b) evaluarsi hay semejanzas o diferencias entre los patrones de interacción de colegios con bajo desempeño en pruebas Saber y los colegios con alto desempeño en pruebas Saber, en términos de apoyo emocional, pedagógico,y de organización del salón de clase.

La información que se derive de este estudio puede ser útil para contribuir al desarrollo de programas de formación docente, ajustados a las necesidades de cada institución en los que se realicen procesos de reflexióny retroalimentación a los docentes para elmejoramiento de sus prácticas pedagógicas en el área de ciencias, para que se centren más en el fortalecimiento de habilidades de alto orden en los estudiantes y no tanto la memorización de los contenidos (^{Cheung, Salvin, Kim&Lake,2017}).

Método

Instrumentos

CLASS-Upper Elementary. Es una pauta de observación para puntuar las interacciones entre profesores y estudiantes en el salón de clase, a partir de tres dominios: apoyo emocional, apoyo pedagógico y organización de la clase. Cada uno de estos dominios cuenta a su vez con una serie de dimensiones que poseen una serie de indicadores que se deben observar (ver tabla 1). La pauta CLASS utiliza una escala de medida con un rango de 1 a 7 para cada una de las dimensiones dentro de cada dominio, donde puntajes entre 1-2 corresponden a niveles bajos, 3,4, 5 a niveles medios y 6 y 7 a niveles altos (^{Pianta, Hamre y Mintz, 2012}).

Tabla 1 Descripción de dominios y dimensiones CLASS 

Fuente: elaboración propia basada en ^{Treviño et al. (2013}); Pakarinen et al. (2010).

Sobre la pautaCLASS se han llevado a cabo estudios de validez usandomuestras de estudiantes de secundaria en los Estados unidos. Estos estudios han mostrado que cinco dimensiones de la pautaCLASS fueron predictores del logro académico de los estudiantes en evaluaciones (^{Allen et al. , 2013}). En cuanto a la fiabilidad, estudiosrealizados por^{Pianta,Hamrey Mintz (2012})y^{Virtanen et al.(2017}) han encontrado que las dimensiones de cada dominio presentaban una buena consistencia interna para las dimensiones, con un a alfa de Cronbach entre 0.82 y 0.90 para los diferentes dominios.

Resultados

Patrones de interacción de los profesores durante la enseñanza de las ciencias

Apoyo emocional

La tabla 2 muestra los puntajes de los salones de clase en cada asignatura en el dominio de apoyo emocional y de sus tres dimensiones. Puede observarse que el nivel de apoyo emocional de los salones de clase durante las clases de la unidad fue medio en las tres asignaturas. Al analizar las dimensiones de este dominio, la tabla 1 muestra que los salones de clase presentaron un nivel medio de clima positivo (puntajes entre 3 y 4) en las asignaturas de biología, química y física: respeto en las relaciones entre profesores y estudiantes, pero con cierta distancia y pocas comunicaciones positivas.

En la sensibilidad del profesor se observa que en los salones de clase los profesores presentaron un nivel medio (puntajes entre 3 y 5, ver tabla 2), lo cual indica que a veces en las clases se realizó un monitoreo de los estudiantes y respuesta a ciertas necesidades, como preguntas o dificultades en la comprensión, además de cierta comodidad de los estudiantes para referirse al profesor. En la consideración de la perspectiva del estudiante, se encontraron niveles bajos (puntajes entre 1 y 2) en todos los salones de clase. Esto indica que los profesores de las tres áreas de ciencias favorecieron poco la autonomía de los estudiantes, generaron pocos espacios de expresión para los estudiantes y poco trabajo entre pares durante las sesiones.

Tabla 2 Puntajes del dominio de apoyo emocional y sus dimensiones en los profesoresde ciencias durantelastres clasesde launidad 

Notas: ^aApoyo emocional, ^bClima Positivo, ^cSensibilidad del profesor, ^dConsideración a la perspectiva del estudiante.

Organización de la clase

El nivel de organización de la clase de las tres asignaturas de ciencias fue alto durante las tres sesiones de la unidad solo en algunas clases de las asignaturas de biología (ver tabla 3). Lo cual indica que los profesores manejaron adecuadamente el comportamiento (proactividad, expectativas claras y buena disciplina de los estudiantes), hicieron buen uso del tiempo instruccional (productividad) y generaron un ambiente de clase sin agresiones (clima negativo). No obstante, en algunassesiones en biologíay química se observaron niveles medios de clima negativo, en los cuales hubo algo de sarcasmoy de irritabilidad por parte de profesores y estudiantes(ver tabla 3)

Tabla 3 Puntajes del dominio de organización de la clase y sus dimensiones en los profesores de ciencias durante las tres sesiones de la unidad 

Notas: ^aOrganización de la clase, ^bManejo del comportamiento, ^cProductividad, ^dClima negativo

Apoyo pedagógico

En cuanto al apoyo pedagógico en las asignaturas, los salones de clase presentaron niveles bajos durante las tres sesiones de la unidad, excepto en la sesión 1 de química y física, donde el promedio indica niveles medios: M= 3.42(1,15); M=3.16(,642), respectivamente (ver tabla 4). En las dimensiones del apoyo pedagógico, la tabla 4 muestra que todos los salones de clase en todas las asignaturas registraron niveles bajos en las dimensiones de análisis e indagación y de diálogo instruccional. Las clases se caracterizaron por tareas cerradas, de respuestas correctas e incorrectas, y de poca estimulación de la experimentación, del análisis profundo de evidencia; además hubo poco diálogo entre estudiantes y entre estudiantes y profesores, predominando el discurso de los últimos en las clases.

Tabla 4 Puntajes en el dominio del apoyo pedagógico y sus dimensiones en los profesores de ciencias durante las tres sesiones de la unidad 

Notas: ^aApoyo pedagógico, ^bFormatos de instruccionales de aprendizaje, ^cComprensión del contenido, ^dAnálisis e indagación, ^eCalidad de la retroalimentación, ^fDialogo instruccional.

Las dimensiones de la comprensión del contenido y la calidad de la retroalimentación presentaron algunas diferencias en los niveles, según asignatura. Ejemplo, en química y biología se presentaron en general niveles medios de comprensión del contenido, pero en todas las tres sesiones de física se observan niveles bajos en esta dimensión (sesión1:M=2,66,DE=763;sesión 2:M=2,50,DE=,500; sesión 3: M=2,33, DE= .577), pues los profesores se caracterizaron por retomar poco el conocimiento previo de los estudiantes, propusieron pocos ejemplos, pocas conexiones con el mundo real y pocas oportunidades de práctica de ciertos procedimientos como fórmulas (ver tabla 4).

En cuanto a la calidad de la retroalimentación, los salones de clase de biología presentaron un nivel bajo en todas las sesiones (sesión 1: M=1,50, DE= 1,00; sesión 2: M= 2,12, DE= 1,31;sesión 3: M= 2,33, D=: 1,52), pues brindaron poco apoyo a los estudiantes para apropiarse de los conceptos, poca clarificación y devoluciones más allá de lo que es correcto e incorrecto. Un patrón similar se observa en los salones de clase de química y física en las sesiones dos y tres; la excepción fue la sesión 1 de ambas asignaturas, donde se observaron niveles medios de retroalimentación (puntaje entre 4 y 4,5), pues los profesores realizaron actividades en las que, en ocasiones, guiaron a los estudiantes, clarificaron ideas erróneas y estimularon la participación y esfuerzos de los estudiantes cuando opinaban (ver tabla 4).

Discusión

Este estudio se propuso analizar los patrones de interacción de los salones de clase de ciencias; y evaluar si había semejanzas o diferencias entre los patrones de interacción (apoyo emocional, pedagógico, y de organización del salón de clase) en los colegios con bajo desempeñoy los colegios con alto desempeño en pruebas Saber. Para lograr esto se observó a 12 profesores de ciencias (física, química y biología) y a 118 estudiantes durante tres clases de una unidad temática en colegios de altoy bajo rendimiento en las pruebas Saber. Este estudio permitió conocerque en los salones de clase de algunos colegios observados coexisten prácticas tradicionales de clase con prácticas que dan un papel más activo a los estudiantes en ella; además de evidenciar las buenas habilidades de los maestros para manejar la disciplina y organizar las clases.

En cuanto al primer objetivo, el cual se planteó analizar los patrones de interacción profesor-estudiante de los colegios de alto y bajo desempeño durante la enseñanza de ciencias, se pudo observar que en los salones de clase se presentaron en general niveles altos en el dominio de la organización de la clase; no obstante, en el apoyo emocional y pedagógico se presentaron niveles medios y bajos, respectivamente. Este patrón coincide con los hallazgos de estudios previos realizados por ^{Gazmuri et al. (2015}) y ^{Reyes et al. (2012}), los cuales mostraron que los profesores se caracterizaron por realizar buenos manejos de la disciplina (organización de la clase), ser algo cercanos a los estudiantes y tener cierta consideración por las necesidades de estos ante algunas dificultades(apoyo emocional), pero en el apoyo pedagógico se centraban más en el contenido, con pocas oportunidades de práctica, pocos espacios de análisis e indagación, retroalimentaciones centradas en lo correcto o incorrecto y poco diálogo instruccional. Este mismo patrón se observa en estudios anglosajones y latinoamericanos en el establecimiento de las líneas de base, previo a las intervenciones realizadas para mejorar las interacciones (^{Allen et al. , 2011}; ^{Gregory et al. , 2014}; Gregroy et al. , 2017; ^{Leyva, 2014}; ^{Treviño et al. , 2013}; ^{Yoshikawa et al., 2015}).

Los niveles altos en la organización de la clase que exhibieron los profesores de esta muestra demuestra,según el concepto de gestión de clase (^{Duke, 1979}; ^{Doyle, 1986}; ^{Emmer & Stough, 2001}), que estos cuentan con una gama de procedimientos consolidados para manejar la disciplina en clase y para optimizar el tiempo que se utiliza para el aprendizaje; lo que a su vez influye en que los estudiantes interioricen las normas de clase y puedan regular su comportamiento en el aula, dirigiéndolo hacia los propósitos de clase (^{Cameron et al. , 2005}).

No obstante, como lo plantea ^{Pianta, Hamre y Allen (2012}), el hecho de presentar altos niveles de organización de la clase no garantiza que el apoyo emocional y pedagógico ocurra en altos niveles; lo cual se hizo evidente en la muestra de profesores, quienes en estos dos tipos de apoyo exhiben niveles medios y bajos, respectivamente.

Respecto al apoyo emocional, los niveles medios en las dimensiones de la sensibilidad del profesor y clima positivo indican, desde la teoría del apego (^Bowlby,1969; ^{Delgado y Delgado, 2004}), que algunos profesores, aunque responden a las necesidades académicas de los estudiantes en el aula, tienen dificultades para establecer relaciones cercanas con ellos y responder a necesidades más emocionales, como el aburrimiento o la frustración; lo cual podría dificultar que los estudiantes participen en clase y se sientan cómodos acudiendo al profesor para despejar dudas (Allen et al., 2001;Allen et al., 2013; ^{Hafen et al., 2012};^{Ruzeket al., 2016}).

En esta misma línea, los resultados en la dimensión de la consideración de la perspectiva del estudiante en el dominio del apoyo emocional indican que las clases tienen pocas oportunidades para que los estudiantes lideren, participen, sean autónomos, encuentren sentido a los contenidos y tengan cierto control activo sobre las actividades de la clase, siendo el profesor el que dirige la clase mayoría del tiempo. Desde el punto de vista de la teoría de la autodeterminación (^{Ryan y Deci, 2000}), esto sugeriría un estilo controlador de enseñanza por parte del profesor, el cual se caracteriza porque los profesores dirigen al estudiante hacia el logro de las metas, imponen actividades y son poco flexibles en la clase (^{Hafen et al. , 2012}; ^{Reeve et al. , 2014}; ^{Ruzek et al. , 2016}).

Las dificultades en la consideración de la perspectiva del estudiante son congruentes con los bajos niveles encontrados en dimensiones del apoyo pedagógico, como el análisis y la indagación. Desde una perspectiva sociocultural, estos bajos niveles en el apoyo pedagógico en los salones de clase observados indican que en ellos imperó un patrón tradicional en la enseñanza de las ciencias(^{Brandsford et al. , 2007}; ^{Kuhn et al. , 2008}; ^{Palacios et al. , 1990}; ^{Pianta, Hamre & Mintz, 2012}), el cual se caracterizó por poner énfasis en la explicación de los contenidos, en su memorización y en la realización de pocos ejercicios de análisis e indagación; lo que implicó pocos espacios retadores que ayudaran a los estudiante a avanzar de un nivel de desarrollo real a un nivel de desarrollo óptimo en las habilidades de pensamiento científico (Kuhn, 2006, 2010; Palacios et al. , 1990).

Este patrón podría ser necesario en ciertos momentos de la clase o de la unidad temática; por ejemplo, cuando se introducen algunos nuevos conceptos y el profesor toma el control para poder explicar y ejemplificar. No obstante, no debería ser la constante en el aula de clase, pues este patrón tradicional al enfatizar el rol pasivo de los estudiantes y promover una relación vertical entre estos y los profesores, afectaría negativamente la consolidación de las habilidades de alto orden necesarias para la compresión de los contenidos en el área de ciencias(Kuhn, 2006; 2010; ^{Thibaut et al. , 2018}).

La estimulación de las habilidades de alto orden requiere que los maestros en sus clases, además de explicar, generen espacios donde otorguen a los estudiantes un rol más activo y central en tareas que impliquen experimentación, observación, formulación de hipótesis, postulación de causas y sus relaciones con los efectos y control de variables (Kuhn, 2006, 2010; Kuhn et al. , 2008;^{Rutdlege et al. , 2012}).

A pesar de las dificultades observadas en el apoyo pedagógico, algunos profesores presentaron una buena estructuración de la clase: objetivos, actividades organizadas e interés por parte del profesor y los estudiantes (formatos instruccionales de aprendizaje), preocupados por anclar el conocimiento previo de los estudiantes con el nuevo, a través de ciertas actividades prácticas (comprensión del contenido). Pese a esto, estas características no fueron constantes durante la unidad, y cuando se presentaron no estuvieron acompañadas del análisis y la indagación, del diálogo instruccional ni de la retroalimentación amplia para profundizar más en los conceptos.

Respecto al segundo objetivo, evaluar si hay semejanzas o diferencias entre los patrones de interacción de colegios con bajo desempeño y los colegios con alto desempeño en pruebas Saber, se observó que en general no hay diferencias en los niveles de apoyo emocional, organización de la clase y apoyo pedagógico en los salones de clase de colegios con alto y bajo rendimiento. Los altos niveles de la organización de la clase, los niveles medios en sensibilidad del profesor y clima positivo, la baja consideración de la perspectiva del estudiante y el bajo nivel en el apoyo pedagógico parecen ser algo común en los colegios de alto y bajo rendimiento. Esto contradice en cierta medida los hallazgos de ^{Roth (2009}), ^{Janík et al.(2009})y ^{Leey Stankov (2018}), quienes encontraron que en los colegios de alto desempeño en pruebas estandarizadas se observan interacciones de alta calidad entre profesores y estudiantes en todos los dominios, en comparación con colegios de bajo rendimiento, donde estas interacciones suelen tener dificultades, especialmente en lo pedagógico, donde prima la enseñanza tradicional. Asimismo, los resultados mencionados son diferentes de los hallazgos de estudios que han mostrado que en las aulas donde predominan altos niveles de apoyo pedagógico emocional y organización de la clase, el desempeño de los estudiantes suele ser alto en el área de ciencias (^{Brigham et al. , 2011}; ^{Cameron et al. , 2005}; ^{Gazmurietal.,2015};^{Scruggsetal.,2011 HesseryGregory,2016};^{Thibautetal.,2018}).

Para explicar este resultado es necesario plantear que se encontraron, tanto para los colegios con alto como bajo desempeño, prácticas pedagógicas desde un paradigma tradicional de la enseñanza, donde el estudiante tiene un rol más pasivo en el aula y las actividades son dirigidas por el profesor y el énfasis está puesto en la memoria más que en la interpretación de los contenidos y su transferencia (^{Cheung et al. , 2017}; ^{González-Weil et al. , 2013}; ^{Rutdlege et al. , 2012}). Sin embargo, esta semejanza general no es tan consistente al hacer un análisis específico por sesiones y por dimensiones, en las cuales se evidencia la presencia algunas clases con niveles de apoyo pedagógico diferenciado en los colegios de alto rendimiento.

Específicamente, dos dimensiones del apoyo pedagógico presentaron diferencias significativas entre colegios de alto y bajo rendimiento en las pruebas Saber. En la dimensión de la comprensión del contenido se observó, en la sesión 3, que los salones de clase en los colegios con alto rendimiento se preocuparon más que los salones de clase en los colegios de bajo rendimiento por anclar el conocimiento previo con el nuevo, dar ejemplos y permitir espacios para la práctica de ciertos procedimientos, como la resolución de fórmulas y la réplica de experimento

En el diálogo instruccional, se observó que los salones de clase en colegios de alto rendimiento se aproximaron a niveles medio bajos, en la medida que durante una de las clases de la unidad intentaron realizar devoluciones constructivas y distribuir el habla con los estudiantes, en comparación con los profesores de colegios de bajo rendimiento, que estuvieron en nivel bajo, dando la mayoría del tiempo explicaciones verticales y retroalimentación desde el desempeño (correcto, o incorrecto)y no desde la comprensión.

Esto demuestra que en los salones de clase de colegios con buen desempeño, sin alcanzar niveles altos en las dimensiones mencionadas (comprensión de contenido y diálogo instruccional), los profesores se inclinaron a generar más interacciones para favorecer que los estudiantes conecten su conocimiento previo con el nuevo y brindaron un poco más de oportunidades de práctica y de discusión de los conceptos que los profesores en colegios de bajo rendimiento. Estos hallazgos indican que en los salones de clase de colegios de alto rendimiento parecería observarse una coexistencia de prácticas pedagógicas tradicionales, reflejadas en los niveles bajos de análisis e indagación y calidad de la retroalimentación y práctica pedagógicas más constructivistas, que intentan darle un rol más activo al estudiante en las clases, evidenciadas en los niveles medios en la comprensión del contenido y medio-bajos en el diálogo instruccional.

Estas diferencias entre profesores de alto y bajo rendimiento en ciencias coinciden parcialmente con estudios realizados por Janík et al.(1999);^{Roth (2009})^{Lee y Stankov (2018}), en los cuales se encontró que que el favorecimiento de espacios para las explicaciones claras del contenido y el diálogo sobre el mismo en clase que faciliten el entendimiento y la apropiación conceptual son características distintivas de profesores en colegios de alto desempeño en pruebas PISA y TIMSS. Además, apoya los hallazgos de autores como ^{Allen et al.(2013});^{Brighamet al.(2011});^{Gazmurietal.(2015});^{Gregoryetal.(2014});^{Reyesetal.(2012});^{Scruggs et al.(2011});^{Hesser y Gregory (2016}), que indican que las prácticas que sedirigen a anclar el conocimiento previo con el nuevo y a dialogar sobre este en clase favorecen positivamente el rendimiento de estudiantes en clases de ciencia.

En síntesis, este estudio cumplió con los objetivos establecidos y logró obtener evidencia sobre las interacciones profesor-estudiante en los tres dominios propuestos en salones de clase de colegios con alto y bajo rendimiento en las pruebas Saber. Pese a esto, este estudio presentó algunas limitaciones.

Primero, el tamaño de muestra, el cual no fue representativo de la población de colegios de alto y bajo rendimiento de la ciudad de Cali, por lo que los resultados encontrados no pueden ser generalizados, y no fueron analizados recurriendo a pruebas estadísticas más robustas. Para futuros estudios se recomienda lograr muestras grandes y representativas, que permitan encontrar tendencias en los patrones de interacción de los profesores.

Segundo, solo se grabó una unidad temática de clase en las áreas de ciencias más o menos a la mitad del año lectivo, así se perdieron interacciones en las demás unidades temáticas del año y no se captaron posibles variaciones en los patrones de interacción, lo que orienta hacia la necesidad de realizar investigaciones longitudinales, que permitan documentar el dinamismo de las interacciones. Tercero, se reconoce que este estudio captó solo las interacciones de clase, dejando a un lado variables como las creencias del profesor sobre la enseñanza de las ciencias. Para futuros estudios se sugiere abordar las creencias, para entender más por qué los profesores recurren a ciertas prácticas, y así tener más elementos que permitan generar acompañamientos a los docentes para fortalecer sus prácticas.

A pesar de las limitaciones, este estudio permite concluir que existen fortalezas y aspectos para mejorar en relación con los patrones de interacción que se promueven en las clases de ciencias. Respecto a las fortalezas, se destacan los altos niveles de organización de la clase; lo que demuestra la habilidad de los profesores para manejar el comportamiento, el tiempo instruccional y la convivencia en la clase. Otro aspecto positivo es que los profesores de esta muestra parecen fomentar climas de clase respetuosos, tener cierta sensibilidad a las necesidades de los estudiantes, utilizar variedad de materiales y estructurar bien las clases. No obstante, dado que estas características se presentaban algunas veces y otras no en las sesiones y fueron más evidentes en clases de biología y química en los colegios de alto rendimiento, deben ser objeto de más estudio para ser foco de intervención en futuras investigaciones.

Con relación a los aspectos por mejorar, siguen siendo preocupantes las dimensiones que son consistentemente bajas a lo largo de toda la muestra. Por ejemplo, hay falencias en la promoción de la autonomía, la relevancia de los contenidos educativos y la interacción entre pares (consideración en la perspectiva del estudiante); así como dificultades en la promoción de habilidades de alto orden, en los niveles de reto (análisis e indagación), en la discusión conjunta de contenidos y en las devoluciones centradas en la comprensión (diálogo instruccional y calidad de la retroalimentación). Estos aspectos podrían ser focos de programas de acompañamiento docente que apunten a cualificar la enseñanza de las ciencias en secundaria y mejorar los aprendizajes de los estudiantes en esta área.

Los programas de acompañamiento que se lleven a cabo con los docentes podrían incluir videograbación de sus clases y encuentros de formación y de retroalimentación con ellos, que permitan consolidar y fortalecer el conocimiento de los docentes, y con ello, mejorar su práctica en el aula de clase (^{Allen et al. , 2013}; Pennings et al. (2018); ^{Slavin, Lake, Hanley & Thurston, 2012})

En este sentido, se propone recurrir a la videograbación de clases de bloques temáticos, con el fin de conocer las prácticas de los maestros y aproximarse a cómo se dan sus interacciones con los estudiantes en los tres dominios: pedagógico, emocional y de organización de la clase. Con esta información es posible generar ciclos de retroalimentación, en los que cada vez que se realice una videograbación de una clase se pueda sostener un encuentro con los docentes para dialogar con ellos respecto a su desempeño en los tres dominios, incentivando que estos puedan autoevaluarse, reconociendo sus aspectos fuertes y generando ideas sobre cómo mejorar aspectos débiles para próximas clases

Para poder propiciar esta autoevaluación y un diálogo genuino con los maestros, sin atropellar su saber ni imponerles ideas, es propicio que el programa de acompañamiento contemple una dimensión formativa, en la cual se pueda compartir con los maestros aspectos teóricos relevantes sobre las interacciones, esto es, que conozcan la particularidad de los dominios en que estas ocurren, de tal forma que se fortalezca su conocimiento sobre aspectos pedagógicos, emocionales y organizativos del aula de clase.