Introducción

En los programas de estudios de nivel preescolar (PEP) de la Secretaría de Educación Pública de México (SEP) se promueve el desarrollo de cuatro estándares de ciencia, a saber, 1) conocimiento científico, 2) aplicaciones del conocimiento científico y la tecnología, 3) habilidades asociadas a la ciencia y 4) actitudes asociadas a la ciencia (^{SEP, 2011}). Además, la progresión a través de estos estándares considera la adquisición de un vocabulario básico para avanzar en la construcción de un lenguaje científico, desarrollo de mayor capacidad para interpretar y representar fenómenos y procesos naturales, así como la vinculación creciente del conocimiento científico con otras disciplinas para explicar fenómenos y procesos naturales, y su aplicación en diferentes contextos y situaciones de relevancia social y ambiental.

Sin embargo, para poder desarrollar estas habilidades y alcanzar dichos estándares se presentan dos problemáticas. Primero, no existen derivados del PEP temarios específicos que permitan a las profesoras de preescolar desarrollar los estándares de ciencia ya mencionados. Y segundo, la formación en ciencia de profesores de educación básica, en particular las de educación preescolar, es reducida, por lo que se les complica el desarrollo de dichos estándares. (En este trabajo se hablará de profesoras de preescolar en virtud de que la gran mayoría de docentes en este nivel son mujeres). El objetivo de este trabajo es investigar este segundo problema, a partir de la formación de las profesoras de preescolar en ciencias y dar una opción de solución.

El Programa de Educación Preescolar 2011 tiene como fundamento la metodología constructivista, a partir de la cual el niño va construyendo su aprendizaje, y el rol de la educadora es de ser guía, acompañante en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Además, tiene como finalidad que todos los niños que concluyan el jardín de niños cuenten con el perfil de egreso que marca dicho programa. Las docentes que egresaron antes del año 2012 no tuvieron un acercamiento similar, pues se les formó con base en el plan de estudios de 1981 (Anexo 1), en el cual, además, la formación de las educadoras no implicaba contenidos en ciencias. A partir del año 2012, en respuesta a las políticas y reformas educativas de México, el plan de estudios de la Licenciatura en Educación Preescolar fue modificado (Anexo 2): entre los cambios se observa que existen dos cursos orientados hacia las ciencias: “Exploración del medio natural en el preescolar” y “Acercamiento a las ciencias naturales en el preescolar”. En entrevista con profesoras de preescolar en la Ciudad de México manifestaron, entre varios puntos, lo siguiente:

A pesar de que las nuevas generaciones han venido trabajando con esta nueva currícula, las “practicantes” (las maestras en formación) tampoco tienen las bases para abordar con los niños de preescolar temas un poco más profundos sobre la ciencia en la educación preescolar, ya que ellas, al igual que las docentes que fuimos formadas con los planes anteriores, no conocen, comprenden ni identifican la manera correcta de trabajar con los niños el campo formativo de exploración y conocimiento del medio.

También externaron que “rara vez trabajaban ciencia con los niños, y que si lo hacían únicamente eran experimentos aislados sin una explicación”, así como “que estaban interesadas en participar en el curso de física básica para aprender”.

Por otro lado, se han encontrado actitudes poco favorables que los docentes del nivel básico tienen hacia la ciencia (^{García-Ruiz y Sánchez, 2006}), así como ideas de la misma índole que tienen sobre los científicos y su trabajo (^{Briseño y Benarroch, 2013}, ^{Guerra, 2006}; ^{Guerra y Perales, 2014}; ^{Vázquez y Manassero, 1999}).

En preescolar, las profesoras piensan que es viable impulsar las vocaciones científicas en los pequeños (^{Nieto, 2015}) a través de la manipulación de objetos y de la realización de experimentos. Sin embargo, debido a que tienen una idea muy vaga de lo que significa la ciencia, no pueden orientar de forma adecuada a sus alumnos (^{Pozo y Gómez, 1996}; ^{Sañudo y Perales, 2014}). Para solventar dicha problemática se han elaborado algunos manuales de actividades para tratar algunos temas específicos en ciencia -como ejemplo, ^{Rodríguez y Botello (2011)}-, pero en esencia se trata de un compendio de experimentos que indican cómo realizar una actividad con explicaciones confusas para el profesional de educación preescolar. Como resultado, las actividades se vuelven mecanizadas para quien las dirige y para quien las realiza, lo que trae como consecuencia que se sientan incapaces de responder a todos los cuestionamientos de los niños. Asimismo, se dificulta la progresión de los estándares como el de transitar de un lenguaje cotidiano a uno científico mediante la adquisición de vocabulario básico o el desarrollo de mayor capacidad para interpretar y representar fenómenos y procesos naturales. Como lo expresa una directora de nivel preescolar entrevistada:

Las educadoras no han tenido una base de conocimiento centrado en la ciencia, únicamente se trabajaba este campo con “experimentos” que no tenían una explicación clara y muchas veces la docente no utilizaba ni el lenguaje apropiado para explicar a los niños dichos experimentos, por lo cual tampoco tienen claridad en los cuestionamientos que deben de propiciar en los alumnos para lograr alcanzar las competencias que marcó el Programa de Educación Preescolar 2011.

Es en este contexto que emerge el presente artículo y la iniciativa de un grupo de profesoras de preescolar de reunirse para buscar una solución que pudiera subsanar dichas carencias en el personal docente, por lo que se acercaron a un grupo de profesionales de física para el diseño e impartición de un taller de ciencias. Este grupo de físicos propuso el tema de electricidad, ya que se conocen experiencias realizadas con estudiantes de nivel preescolar en otros países (^{Starci, 2012}; ^{Goldberg, Bendall y Mckean, 2012}; ^{Onderova, Jeskova y Kires, 2012}; ^{Susman, Rihtarsic, Gostincar y Cepic, 2012}).

La pregunta de investigación fue la siguiente: ¿Cuál es el impacto de introducir un taller sobre fenómenos eléctricos en la formación de profesoras de preescolar?

Esta pregunta generó la siguiente hipótesis: La interacción entre físicos y profesoras de preescolar a través del taller de fenómenos eléctricos genera un nivel de logro productivo en la formación de las profesoras.

El objetivo de este trabajo, por lo tanto, fue investigar cómo favorece a la formación de profesoras de preescolar la interacción con profesionales de la física a partir del taller que consiste en un microtema de física. La planeación del curso consideró experimentos sencillos, elaboración de rúbricas de evaluación generadas por las profesoras de preescolar y por los expertos para el análisis de mapas conceptuales generados por quienes toman el taller.

Método

Esta investigación se desarrolló bajo el paradigma de investigación cualitativa, en el cual. de acuerdo a ^{Hernández, Fernández y Baptista (2010)}, “utiliza la recolección de datos sin medición numérica para descubrir o afinar preguntas de investigación en el proceso de interpretación (p. 9)”.

Lo anterior debido a que medir la “interacción entre físicos y profesoras de preescolar” es una variable subjetiva y de interpretación, tal y como lo señalan los mismo ^{Hernández, Fernández y Baptista (2010)}:

El enfoque cualitativo se basa en métodos de recolección de datos no estandarizados ni completamente predeterminados. No se efectúa una medición numérica, por lo cual el análisis no es estadístico. La recolección de los datos consiste en obtener las perspectivas y puntos de vista de los participantes (sus emociones, prioridades, experiencias, significados y otros aspectos subjetivos). También resultan de interés las interacciones entre individuos, grupos y colectividades (p. 9).

En particular, se siguió el diseño de investigación narrativa, ya que el elemento clave de los datos narrativos lo constituyen las experiencias personales o grupales. Esta narración debe incluir una cronología de experiencias y hechos. El contexto se ubica de acuerdo con el planteamiento del problema, el investigador entrevista a los actores (recoge datos en el propio lenguaje de los participantes).

Resultados

Con base en las respuestas dadas por las profesoras de preescolar participantes al cuestionario inicial, se pudo constatar que para ellas la ciencia es en principio un tema alejado. Un tema que, a pesar de que consideran importante, no lo desarrollan regularmente en sus clases debido a su escasa formación en este, por lo que lo consideran “difícil”. Como al mismo tiempo consideran a la ciencia como importante y atractiva para los niños, les gustaría formarse más en ramas y tópicos de este tema que puedan llevar directo al aula, en particular señalaron el la electricidad como “muy atractivo” para los niños. El equipo de físicos, entonces, retomando estas respuestas, se dio a la tarea de diseñar un taller que cubriera estas expectativas, tal como se presentó en las secciones previas.

En el primer tema el taller inició con las preguntas ¿te has preguntado qué pasaría si no tuviéramos energía eléctrica o electricidad? y ¿qué funciona con ella de lo que tenemos en nuestro entorno? con la idea de sensibilizar a las participantes de la importancia de la electricidad en la vida diaria y justificar el por qué es trascendente estudiar los fenómenos eléctricos. Se argumentó que no se podría trabajar por la noche, los alimentos se descompondrían, el uso de las tecnologías no sería posible, entre otras.

Los temas dos, tres, cuatro y cinco se dividieron en tres partes cada uno (véase tabla 1): experimentación, explicación teórica formal de los conceptos y evidencia de producción de conocimiento por parte de las profesoras.

Al iniciar con algunos fenómenos de electricidad, se observó que las profesoras de preescolar hablaban en un lenguaje natural -como lo define ^{Barojas (2007)}-, por ejemplo, de un tipo de energía para referirse a los fenómenos eléctricos como “hay una energía que hace que el cabello se pegue” a un globo frotado o por “la presencia del aire” (ver figura 2). Asimismo, sugirieron que “el globo se carga de energía, la energía es más fuerte que la gravedad”. Lo anterior se clasifica en un nivel de logro contemplativo, de acuerdo a la rúbrica de conocimientos (tabla 2), en el rubro de exposición.

Fuente: Elaboración propia

Figura 2 Experimentos con globos y papel para observar fenómenos eléctricos  

Al respecto, los físicos se apoyaron en las ideas que identificaron y se les orientó sobre el concepto de fuerza y energía a partir de sus concepciones previas. Llamó la atención al grupo de físicos la asociación que realizaron las profesoras de preescolar respecto a la relación que existe entre fuerza y distancia, ya que, por experienci,a llegar a este nivel de abstracción es complicado, lo cual, de acuerdo a la rúbrica, llevaba a las profesoras a un nivel productivo de logro.

Además, reconocieron la presencia de la fuerza eléctrica que se daba por fricción recordando sus ideas previas. Con lo anterior, fue notorio que se alcanzó el nivel de logro reproductivo.

Aunado a sus observaciones experimentales, formularon algunas hipótesis que las llevó a pensar que en el caso de la atracción de papeles de confeti o papel aluminio, el fenómeno observado era resultado de “que el objeto más ligero es el que se siente atraído”. Esto llevó a los físicos a proponer un experimento, con objetos de igual masa, para refutar la hipótesis citada.

Fue de gran interés el grado de curiosidad mostrado por las profesoras de preescolar, ya que el grupo de físicos no está acostumbrado a observar tal nivel en donde regularmente se desempeñan. Al comentarlo con las profesoras de preescolar, estas se justificaron de la siguiente forma: “Porque así trabajan con los niños”. Esto implica un paso del nivel puramente contemplativo, es decir, solo observar lo mostrado por los físicos, a un nivel reproductivo donde generan hipótesis.

Las profesoras relacionaron los temas con su experiencia cotidiana, lo que las llevó, gracias a ello, a un nivel de logro productivo. Las exposiciones de las profesoras en esta etapa del taller estuvieron llenas de preguntas, por ejemplo, cuándo se analizó el origen atómico de la materia, donde su interés las llevó a cuestionar si la materia tenía esas características y cuál era su configuración, todo lo cual resultó muy grato, ya que llevaron esta idea hasta preguntar cosas como “¿qué es el cáncer?”, donde muchas de las respuestas fueron dadas con analogías, lo que propició una idea clara. Esto se analizó a partir de los mapas mentales, los apuntes y las participaciones de las profesoras. También hubo otras conclusiones importantes, tal y como la formación de las redes cristalinas. En este punto las profesoras hablaron de una analogía“de red neuronal” y las interconexiones de las fuerzas que unen a los átomos. Asimismo, fue muy fructífero el tipo de cuestionamientos sobre temas muy diversos de física, en los cuales sobresale la importancia del conocimiento del átomo, principalmente en la exposición de ellas, lo cual, nuevamente, arriba a un nivel productivo de logro, de acuerdo a la rúbrica.

Se analizó la transferencia de carga a partir del uso del electroscopio y el péndulo eléctrico. En esta actividad se evidenció un avance en la transición del lenguaje natural al lenguaje formal por parte de las profesoras de preescolar. Otra intervención que nos pareció interesante fue el cuestionamiento siguiente: “¿Los electrones brincan cuando no hay contacto entre los materiales?”, ya que esta pregunta fue detonadora para que el grupo de físicos pudiera introducir el tema de la polarización.

Mediante el uso del péndulo eléctrico y el electrómetro, se vio reforzado el fenómeno de la polarización. Cuando se les pidió explicar los fenómenos vistos en el péndulo fue evidente que su vocabulario se había enriquecido con los términos propios de la electricidad. También, al analizar las fuerzas de atracción y repulsión, llegaron a la conclusión de que con cargas distintas se obtuvieron fuerzas de atracción y que esto era resultado de los materiales, y afirmaron “que sí influye el tipo de material empleado para cargar los objetos”. Estas dos actividades muestran cómo fueron del nivel contemplativo (visto del cuestionario inicial) a los niveles reproductivo e inclusive productivo.

Cubiertos los temas del uno al tres, se pasó al siguiente nivel de experimentos, donde se les proporcionó un circuito eléctrico (como el que se muestra en la figura 3). A partir de este circuito pudieron identificar sus partes componentes y clasificaron algunos materiales como conductores y aislantes. Además, estas acciones facilitaron entender el concepto de corriente eléctrica, tal y como se evidenció de los apuntes y las participaciones.

Fuente: Elaboración propia

Figura 3 Circuito eléctrico 

Aunado a lo anterior, se hicieron mediciones con un multímetro para identificar las magnitudes de resistencia, voltaje y corriente. Lo que resultó novedoso para ellas, ya que no están acostumbradas a utilizar este equipo en su quehacer docente y, además, ayudó a responder las inquietudes que se generaron hasta ese momento en el taller. También se varió el voltaje aplicado al circuito para que observaran las relaciones existentes entre corriente, voltaje y resistencia (ley de Ohm). Finalmente, se analizaron las dos configuraciones básicas en circuitos: serie y paralelo. En este punto, las docentes alcanzaron un nivel productivo al mostrar iniciativa propia, pues realizaron una configuración de circuito mixto (no contemplado en el programa del taller) y buscaron comprobar sus propias hipótesis. Con esta actividad se concluyó el taller.

Al término del taller, las profesoras -usando la rúbrica diseñada para ello (figura 1)- evaluaron los diferentes aspectos de este. De manera general, consideraron que el taller alcanzó el nivel de logro de maestro, ya que aportó elementos para el desarrollo de sus planeaciones didácticas dirigidas al campo formativo de conocimiento del mundo natural, que su formación como profesoras de preescolar no considera. Por otro lado, consideraron que se alcanzó el nivel de veterano en el manejo de contenidos por parte de los físicos al apoyar y relacionar los estándares curriculares en ciencias en el preescolar, esto debido a que los físicos no tienen experiencia en ese nivel.

Con respecto al dominio del tema, consideraron que está al nivel de maestro, ya que a las profesoras de preescolar les agradó que los físicos “aterrizaran” al nivel preescolar los temas que ellas consideraban “complejos”.

Sin embargo, consideraron que las estrategias quedaron en un nivel de aprendiz, puesto que, a pesar de ser interesantes y estimulantes, no era claro si se podían aplicar en el nivel preescolar.

Finalmente, con respecto a la organización, se alcanzó el nivel de maestro debido a que se utilizó el tiempo adecuadamente, se respondieron dudas y se generó un ambiente propicio para el intercambio de ideas.

Conclusiones

En este trabajo se analizó la interacción entre físicos y profesoras de preescolar para formación de estas últimas en el desarrollo de estándares de ciencias, a través de un taller de tópicos de física, particularmente electrostática y electricidad, como un primer caso de estudio.

Se pudo observar del análisis de las rúbrica de niveles de logro que en el taller las profesoras de preescolar alcanzaron un nivel de logro productivo, puesto que, por ejemplo, pasaron del lenguaje informal al formal para los diferentes temas que se desarrollaron, formularon hipótesis para la explicación de los fenómenos estudiados y emplearon analogías de la vida cotidiana. Por otro lado, las profesoras de preescolar mostraron una actitud proactiva, y alcanzaron un nivel productivo al realizar actividades no planeadas en el programa; un ejemplo de ello fue la realización de circuitos mixtos.

Por otro lado, del análisis de la rúbrica de evaluación del taller se concluyó que este aportó elementos para el desarrollo de las planeaciones didácticas dirigidas al campo formativo de conocimiento del mundo natural, y que apoya los estándares curriculares en ciencias en el preescolar. Consideraron que las estrategias son interesantes y estimulantes, aunque quedó la duda de si se podían aplicar a nivel preescolar. Sin embargo, las profesoras de preescolar enriquecieron a los físicos con las analogías de la vida cotidiana en ese nivel, para así mejorar este aspecto en futuras ediciones del taller.

Finalmente, como resultado de este trabajo, se concluye que la interacción entre físicos y profesoras de preescolar es positiva, ya que enriquece el quehacer profesional mutuo, muestra de ello es el interés de ambos grupos de continuar y profundizar con estas actividades, e inclusive de ampliarlo a todos los niveles de educación básica.

Como trabajo a futuro sería interesante estudiar el impacto en aula que tenga este taller. Es decir, cómo las profesoras de preescolar llevan, mediante transposición didáctica al aula y planeaciones didácticas, lo aprendido en este taller. Por otro lado, es importante mencionar que tanto el diseño del taller como su desarrollo se basó en el Programa de Educación Preescolar 2011, sin embargo, para el ciclo escolar que inicia en 2018, este cambió, lo cual, para futuras ediciones del taller, tendría que ser considerado.