Durante años el enfoque de escuela tradicional ha privilegiado la idea de transmisión de conocimientos, entregando al profesorado el rol de transmisor y al estudiantado un papel de receptor pasivo del saber, lo cual restringe las oportunidades para que niños, niñas y jóvenes puedan desarrollarse integralmente como ciudadanos. En este escenario, queda de manifiesto la necesidad de transformar la educación para responder a los desafíos que enfrenta la sociedad actual (Espíndola; Granillo, 2021; Rincón-Gallardo, 2019; Scott, 2015; Unesco, 2021). Como respuesta ante esta necesidad de cambio, surgen nuevas pedagogías que tienen como objetivo propiciar escenarios educativos para que los y las estudiantes puedan construir aprendizajes y desarrollar competencias que les permitan afrontar las problemáticas del siglo XXI (Saavedra; Opfer, 2012). A partir de esta necesidad de transformación de la educación surge el enfoque de aprendizaje profundo que tiene como propósito orientar el proceso de cambio educativo.

Para Fullan y Langworthy (2014) el enfoque de aprendizaje profundo se orienta a que los y las estudiantes puedan desarrollar competencias que les permitan contribuir al bien común. En este mismo sentido, Quinn et al. (2021, p. 5) definen el aprendizaje profundo como “[…] un aprendizaje de calidad que uno mantiene consigo de por vida”, recalcando la idea de que este enfoque busca que el estudiantado pueda movilizar sus diferentes saberes en cualquier contexto. Además, exponen que esta perspectiva otorga o devuelve a quienes lo experimentan, la alegría por aprender lo cual estimula el potencial de cada aprendiz.

De acuerdo con este enfoque, el aprendizaje es un proceso que permite desarrollar seis competencias globales consideradas fundamentales para convertirse en aprendices activos y en agentes de cambio, estas son: Carácter, Ciudadanía, Colaboración, Comunicación, Creatividad y Pensamiento Crítico (Fullan; Quinn; McEachen, 2018). Por su parte, Pozo y Simonetti (2018) plantean que el aprendizaje profundo es un proceso de metacognición a través del cual, cada estudiante se vuelve capaz de aplicar lo que ha aprendido en nuevas situaciones de su vida. Asimismo, Huberman et al. (2014 apud Pozo; Simonetti, 2018, p. 2) exponen que este proceso involucra el desarrollo de tres dominios claves: el Dominio cognitivo relacionado con aquellos aprendizajes asociados directamente a cada disciplina y las herramientas para resolver problemas; el Dominio interpersonal asociado a las habilidades para relacionarse con los demás; y el Dominio intrapersonal relacionado con las habilidades que permiten a cada estudiante tomar control de su aprendizaje.

Educar desde el enfoque de aprendizaje profundo invita a reflexionar sobre cómo el profesorado centra su quehacer más allá de aspectos relacionados con la disciplina o el orden en la sala de clases. De esta manera, la gestión del clima cobra sentido por cuanto se enlaza de manera explícita con los dominios interpersonal e intrapersonal del enfoque de aprendizaje profundo. En otras palabras, la gestión de un clima positivo permitirá que el estudiantado sienta mayor satisfacción e involucramiento, provocando consecuencias beneficiosas a nivel personal y académico (Alarcón-Alvial et al., 2020; Casassus Gutiérrez, 2008; Fierro Suero; Velásquez Ahumada; Fernández Espínola, 2021; Reyes et al., 2012).

El clima de aula es entendido como un aspecto subjetivo pues se vincula con la percepción tanto de profesores como de estudiantes sobre los elementos materiales e inmateriales que intervienen en el proceso educativo (Juárez-Díaz; Tananta-Vásquez, 2022; Maldonado-Díaz, 2016; Paneiva Pompa; Bakker; Rubiales, 2018). Sobre la base de la revisión bibliográfica realizada, se ha identificado cuatro factores principales que influyen en la gestión del clima de aula:

A partir de la revisión bibliográfica, se comprende que la gestión del clima de aula promueve el aprendizaje profundo, ya que los cuatro factores constituyentes del clima se asocian a los elementos del diseño del aprendizaje profundo descritos por Quinn et al. (2021), los cuales son una orientación para el profesorado a la hora de planificar experiencias de aprendizaje. En este sentido, Pozo y Simonetti (2018) destacan como elemento del diseño al espacio donde se lleva a cabo el proceso educativo, señalando que un ambiente en donde se desarrolla el aprendizaje profundo se caracteriza por la colaboración entre estudiantes. Asimismo, destacan el rol del profesorado, señalando que debe ser de guías que acompañan al estudiantado en su proceso de aprendizaje.

En coherencia con los avances investigativos, Chile a través de la Agencia de Calidad de la Educación contempla una herramienta de evaluación voluntaria para los centros escolares denominada Diagnóstico Integral de Aprendizajes (DIA), que está diseñado para monitorear el aprendizaje del estudiantado. Se pretende que los resultados de la aplicación inicial, intermedia y de cierre del año escolar sean utilizados de manera interna por los equipos directivos y docentes para tomar decisiones de mejora. Esta evaluación contempla pruebas de lectura y matemática, además de la recogida de información en el área socioemocional. Sobre esta última dimensión, el foco está puesto en las habilidades socioemocionales (1° a 3° Básico) y en la percepción del estudiantando respecto de aspectos claves para su desarrollo integral (4° Básico a 4° Medio).

Transitar hacia el enfoque de aprendizaje profundo requiere de un cambio respecto de cómo se ha concebido la relación pedagógica entre estudiante y docente en el aula asociado a un objeto de conocimiento (Elmore, 2010; Rincón-Gallardo, 2019). Dicho desafío es consistente con la necesidad de transformar cómo se enseña y se aprende la ciencia en la escuela, pues de forma tradicional impera el método expositivo del docente y la memorización de definiciones por parte del estudiante (Tacca Huamán, 2010; Torres Salas, 2010). Ante esta necesidad de cambio y de reflexión del profesorado sobre la finalidad del aprendizaje de las ciencias (Sanmartí Puig; Márquez Bargalló, 2017), la indagación en el aula se plantea como una oportunidad para replantear el sentido del proceso pedagógico.

El aprendizaje basado en la indagación es un proceso que busca involucrar al estudiantado en el descubrimiento científico a través de fases que en su conjunto forman un ciclo de indagación, y que se han expresado a lo largo del tiempo en modelos de enseñanza (Ferrés-Gurt, 2017; Pedaste et al., 2015). Experiencias de indagación en el aula confirman que promueve una actitud positiva de aprendizaje en vínculo con su vida cotidiana (Molina-Ruiz; González-García, 2021), lo cual posibilita una sólida alfabetización científica (Aguilera et al., 2018). En Chile, el método indagatorio ha sido impulsado por el programa de Educación en Ciencias Basada en la Indagación (ECBI), cuyo enfoque es transformar el aprendizaje de la ciencia escolar a través de la investigación, el trabajo colaborativo, la comunicación efectiva y el respeto hacia las ideas de otros y hacia la naturaleza (Devés; Reyes, 2007).

Para ECBI Chile (2015) la metodología indagatoria contempla un ciclo de cuatro fases: focalización, exploración, reflexión y aplicación.

En este marco, se identifican cuatro potencialidades del método ECBI como alternativa para propiciar el aprendizaje profundo de las ciencias naturales. En primer lugar, este método permite al estudiantado tomar un rol protagónico del proceso educativo ya que se promueve la participación activa por medio de la comunicación de ideas previas, la observación y formulación de preguntas, la búsqueda de información para responder a sus propios interrogantes y la aplicación de sus aprendizajes en nuevos contextos (Meisel et al., 2010; Zúñiga Rojas, 2020). En segundo lugar, el método ECBI desde el enfoque de aprendizaje profundo promueve la colaboración a través de la discusión de ideas, la promoción del debate, la investigación en equipo, la empatía y el respeto a la diversidad (ECBI Chile, 2015; Quinn et al., 2021). El tercer potencial identificado considera que tanto el método ECBI como el aprendizaje profundo destacan la investigación como principio básico para construir el conocimiento y como una herramienta para resolver problemas (Pozo; Simonetti, 2018; Zúñiga Rojas, 2020). Finalmente, el último potencial del método tiene relación con el desarrollo de la alfabetización científica, lo cual permite que el estudiantado construya saberes científicos y despliegue valores y actitudes realmente útiles para su vida en una sociedad cambiante (Devés; Reyes, 2007; Hernández; Zacconi, 2010; Sequeiros, 2015).

Esta investigación se ha llevado a cabo en el contexto de la Práctica Profesional II (décimo semestre del programa formativo) del profesor en formación participante de este estudio. En un momento inicial se ha realizado un proceso de reflexión sobre la base de la experiencia de Práctica Profesional I (noveno semestre del programa formativo), que ha permitido identificar un problema de práctica que orienta las acciones abordadas en la investigación para mejorar la práctica pedagógica. La problemática definida se relaciona con las dificultades que manifiesta este profesor para gestionar un clima de aula que favorezca el aprendizaje profundo (figura 1). A partir de esta problemática, se ha planteado como objetivo transformar la gestión del clima de aula a través de la reflexión, el diseño, la implementación y la evaluación de una propuesta pedagógica con énfasis en el desarrollo integral de los y las estudiantes para favorecer el aprendizaje profundo. Este propósito se sustenta en el compromiso docente por abordar problemas cotidianos y relevantes para el aprendizaje en la escuela. En consecuencia, este artículo presenta el proceso de diseño y los resultados alcanzados mediante la propuesta basada en la indagación de las ciencias.

Figura 1 Fuente: elaboración de los autores.

El estudio se enmarca en la investigación-acción de carácter mixto a través de la cual se busca transformar la práctica educativa para mejorar el aprendizaje de los y las estudiantes (Latorre, 2005). La investigación se ha realizado en el contexto de práctica profesional del profesor en formación participante del estudio llevada a cabo en una escuela municipal perteneciente a la comuna de Santiago en Chile. Es una escuela municipal mixta que cuenta con una matrícula total de 700 estudiantes entre el Nivel de Transición I hasta Octavo Básico.

Los y las participantes de este estudio pertenecen a un curso de sexto grado de Educación Básica de esta escuela. El curso está formado por 35 estudiantes, de los cuales 22 estudiantes se identifican con el género masculino y 13 estudiantes se identifican con el género femenino. La edad promedio del estudiantado del curso es de 12 años. El otro participante de esta investigación es el profesor en formación quien cursa su último semestre de Pedagogía en Educación Básica en una universidad privada de Santiago de Chile. Tiene 25 años, es chileno y se identifica con el género masculino.

Los procedimientos del estudio fueron adaptados de acuerdo con el proceso de investigación-acción planteado por Latorre (2005). En consecuencia, se organizó una secuencia de cuatro etapas principales:

Sobre la base de estos resultados el profesor en formación inicial desarrolló un proceso reflexivo de cierre para identificar facilitadores y obstaculizadores del aprendizaje escolar, con la intención de establecer desafíos profesionales a abordar en su práctica pedagógica.

Finalmente, con el objetivo de resguardar la rigurosidad del levantamiento de la información, los instrumentos utilizados en el proceso investigativo fueron validados por tres académicos especialistas.

Los resultados del estudio se organizan en tres apartados que dan cuenta del proceso de diseño y de los alcances de la implementación de la propuesta pedagógica sustentada en el método ECBI. En particular, se presenta el nivel de logro de las metas de aprendizaje y las percepciones del estudiantado sobre la gestión del clima de aula con la intención de identificar nuevos desafíos que impulsen nuevos procesos de investigación-acción.

La propuesta pedagógica se ha diseñado abarcando cuatro elementos (figura 2), los cuales se interrelacionan y se abordan de manera transversal en toda la secuencia.

Figura 2 Fuente: elaboración de los autores.

El primer elemento considerado en el diseño de la propuesta es el método ECBI, por lo cual se han considerado las fases de: Focalización, Exploración, Reflexión y Aplicación (cuadro 1). A partir del diseño de una secuencia que contempla estas cuatro fases se busca promover liderazgo, autonomía y trabajo colaborativo entre pares, permitiendo a los niños y niñas aprender a través de procesos similares a los utilizados en el quehacer científico (Devés; Reyes, 2007).

Respecto al aprendizaje profundo, la propuesta pedagógica buscó propiciar un escenario que permitiera al estudiantado tomar mayor conciencia de su aprendizaje. El diseño consideró principalmente el Dominio Interpersonal y sus dos dimensiones: Trabajar colaborativamente y Comunicar efectivamente, sin dejar de lado los otros dos dominios que también están presentes de manera implícita en la propuesta pedagógica. En consecuencia, se diseñaron acciones para propiciar el aprendizaje profundo siguiendo las orientaciones prácticas entregadas por Pozo y Simonetti (2018), que explican la necesidad de situar la planificación en la actividad de aprendizaje que realiza el estudiante junto a sus pares.

En relación con el tercer elemento de la propuesta: gestión del clima de aula, el diseño se llevó a cabo considerando todos los factores constituyentes de la gestión. A partir de esto, se abordó el espacio físico, poniendo atención a la organización y distribución adecuada para cada momento de la secuencia. Con respecto al factor estudiantes, se promovió el trabajo en equipo y su rol protagónico durante el proceso pedagógico, así como también las características individuales de cada alumna y alumno. En cuanto al factor profesores se consideró su rol orientador en la gestión del tiempo y en el acompañamiento durante el proceso educativo. Así también, se estimó relevante tomar conciencia de las habilidades emocionales del docente para reconocer y entender las individualidades de cada estudiante.

El último factor del clima de aula, vínculos emocionales, se abordó como un elemento fundamental de la propuesta pedagógica ya que, a partir de este, se buscó responder a las necesidades socioemocionales del curso identificadas en los resultados del DIA (figura 3).

Figura 3 Fuente: Chile (2022).

Los resultados invitan a reflexionar sobre la importancia de considerar el desarrollo emocional en la promoción del aprendizaje profundo y específicamente a reflexionar sobre la responsabilidad que tiene el profesorado de incluir este aspecto en el diseño del aprendizaje intencionando el desarrollo integral de los niños, niñas y adolescentes. Pues pese a que la mayoría del estudiantado opina que los docentes se involucran con su bienestar socioemocional, persisten problemas que el profesorado podría abordar de manera pedagógica durante las clases.

El cuadro 2, presenta los indicadores de los ítems más críticos, es decir, que sus respuestas no favorables sobrepasan el 50%. Por ello, se excluye el ítem Involucramiento docente con el bienestar emocional.

De acuerdo con los datos de algunos indicadores específicos (cuadro 2), se consideró relevante abordar especialmente las relaciones y vínculos entre estudiantes, pretendiendo contemplar las necesidades asociadas a este ámbito desde la promoción del buen trato y la sana convivencia. En este sentido, se promovió un ambiente de respeto en que cada estudiante se sintiera en un espacio seguro y amable, donde pudiera fortalecer sus relaciones interpersonales.

Al analizar los resultados en relación con el nivel de logro de las metas de aprendizaje planteadas para la propuesta pedagógica se puede identificar que la mayor parte de los y las estudiantes del curso han alcanzado niveles de desempeño satisfactorios (figura 4).

Figura 4 Fuente: elaboración de los autores.

Para comprender de mejor manera las implicancias de los niveles de logro alcanzados por el estudiantado en la propuesta, se presenta a continuación el conjunto de indicadores evaluados en cada fase del proceso indagación (cuadro 3).

Los desempeños más descendidos se vinculan con las fases de exploración y reflexión, estos resultados han permitido identificar dificultades por parte del estudiantado tanto para liderar procesos indagatorios como para reflexionar. En relación con la fase de exploración, se puede evidenciar que la forma en que los niños y niñas llevaron a cabo el proceso de búsqueda y selección de información para responder a sus preguntas se asimila al proceso realizado para contestar un cuestionario o preguntas tipo prueba escrita tradicional, alejándose de un proceso investigativo que busca promover el método ECBI (Zúñiga Rojas, 2020). Por otra parte, se ha logrado observar que gran parte del curso presenta dificultades para desarrollar procesos de reflexión y limitan este proceso a comunicar ideas más que a reflexionar. Al respecto, se ha constatado la misma dificultad de organización y análisis de resultados del proceso investigativo, reduciendo los datos a la literalidad de la respuesta (Etancur-Tarazona; Castellanos-Carrillo; Granados-Pérez, 2022).

En el estudio, se han identificado tres factores que pueden haber influido en el desempeño escolar: (a) Se deduce que los y las estudiantes han tenido pocas oportunidades de enfrentarse a tareas que les desafíen a indagar y a reflexionar; (b) se estima que las instrucciones entregadas por el profesor en formación no fueron lo suficientemente claras y no permitieron delimitar el sentido de las actividades; (c) el tiempo dispuesto para el desarrollo de estas tareas no fue suficiente teniendo en cuenta que tanto indagar como reflexionar constituyen habilidades de mayor complejidad. Por tanto, se toma conciencia de las dificultades que presenta el estudiantado para liderar su aprendizaje y de la responsabilidad del profesorado en el acompañamiento que se debe brindar en el desarrollo de estas tareas.

De igual manera, hubo un porcentaje menor de estudiantes que no alcanzaron la meta esperada en las fases de focalización y aplicación. Las evidencias de desempeño dan cuenta de dificultades para formular preguntas que les desafíen a indagar y buscar en diferentes fuentes, información para responder a sus interrogantes. Algunos ejemplos de preguntas planteadas por los niños y niñas medianamente logradas son "¿Qué es una hidroeléctrica?"; "¿Para qué sirve la energía solar?"; "¿Qué es la energía eólica?", y han sido evaluadas en este nivel porque limitan a respuestas que pueden ser contestadas sin un proceso investigativo. Por otro lado, aquellas preguntas que alcanzan un nivel satisfactorio porque orientaron necesariamente un proceso de indagación son ¿Por qué en Latinoamérica se utiliza tanto el petróleo?; ¿Cuáles serían los mejores lugares para producir energía solar?; ¿Cuál es la principal fuente de energía producida por Chile, Venezuela, Cuba y Perú?; ¿Cómo se utiliza la energía en el estadio Nacional de China? Estos hallazgos son coherentes con lo planteado por Márquez Bargallo y Roca Tort (2006), quienes explicitan la necesidad de replantear el tipo de preguntas que se desarrollan habitualmente en el aula, de modo que el estudiantado desarrolle un pensamiento más crítico y no repetitivo o de reproducción de información.

Los resultados de la primera parte del instrumento (cuadro 4) permiten identificar que en general los participantes manifiestan una percepción positiva de la gestión de clima de aula en cuanto a la acción del profesor en práctica.

En cuanto al análisis de contenido de los resultados de la pregunta abierta ¿Cómo lo que has aprendido te es útil para la vida diaria? en las respuestas planteadas por el estudiantado, se destacan ideas referidas al cuidado del medio ambiente: "Aprendí que queda poca agua en el mundo y que por eso tengo que cuidarla", "Para cuidar la energía", "Me ayudará a entender mejor la vida ya que la mayoría es sobre ciencia”, “Hay que ahorrar la energía”, “Para tener conciencia de las acciones y uso de la energía”. No obstante, un grupo de estudiantes no contestó o respondió “no sé” o “no tengo idea”. Estos datos llevan a reflexionar sobre la calidad del proceso pedagógico pues pareciera ser que la gestión del clima y el ciclo de indagación no fue significativo para que cada estudiante se involucrara para aprender en profundidad. De alguna manera persiste la cultura descrita por Rincón- Gallardo (2019), donde se aprende porque alguien dijo que se debe aprender.

Los resultados generales desafían al profesorado a revisar con rigurosidad la aplicación del método, la calidad de las actividades y el grado de acompañamiento docente durante el proceso de indagación. Asimismo, se requiere analizar cómo se promueve la implicación auténtica del estudiantado durante las actividades de investigación para la construcción de aprendizajes profundos.

La realización de la investigación ha permitido aportar a la transformación de la gestión del clima de aula por parte del profesor en formación a través de la reflexión inicial sobre un problema de práctica, el diseño y la implementación de una propuesta pedagógica basada en la indagación. De tal forma que la experiencia de intencionar un clima de aula propicio para el aprendizaje supera la noción tradicional relacionada al dominio de grupo por parte del docente o de disciplina en la sala de clases, pues contempla el desarrollo socioemocional de los y las estudiantes con la intención de promover el aprendizaje profundo. En consecuencia, la propuesta pedagógica sustentada en el método ECBI promovió un cambio en el rol del estudiante para aprender y en el rol del docente para acompañar el proceso educativo.

La propuesta pedagógica realizada intentó promover el desarrollo del aprendizaje profundo, sin embargo, la visión tradicional del profesor en formación fue un obstáculo en el contexto de una cultura escolar que normaliza el rol jerárquico del docente. En tal sentido, se asume con normalidad que sea el docente quien dirige el acto educativo y el estudiante la persona que espera indicaciones sobre qué y cómo hacer. En este marco, el principal desafío se relaciona con la necesidad de potenciar la capacidad de agencia del estudiantado mediante su implicación en el proceso pedagógico de indagación. Al respecto, se reconocen las bondades del aprendizaje basado en la indagación, puesto que permiten al estudiantado hacerse preguntas que responden mediante un proceso investigativo, cuyo ciclo finaliza con la aplicación de los saberes construidos. En otras palabras, las fases del método son dinamizadoras del aprendizaje en el aula en la medida que se resguarde su calidad y propósito formativo. Tal como ha sugerido Romero-Ariza (2017), se considera relevante profundizar en el tipo de actividades de indagación que se proponen para propiciar el aprendizaje escolar.

En consecuencia, es posible concluir que la implementación del método ECBI fue un aporte para el desarrollo de nuevas dinámicas entre el docente y el estudiante, pues tal como afirman Meisel et al. (2010) y Zúñiga Rojas (2020) promueven el rol protagónico del estudiante, el trabajo colaborativo y la construcción de aprendizajes. No obstante, es importante destacar que los datos del estudio evidencian dificultades por parte de niños y niñas para seleccionar información en el proceso indagatorio y reflexionar sobre sus resultados. De igual manera, se visualizan desafíos respecto a la formulación de preguntas de investigación, pues tal como ha expuesto Ferrés-Gurt (2017) este tipo de interrogantes se suele confundir con preguntas de información.

Desde la mirada del estudiantado, la gestión llevada a cabo por el docente en práctica ha promovido un ambiente de cercanía y de participación para aprender en el aula. A su vez, esto podría traducirse en mayor disposición para aprender y en una mirada positiva hacia las ciencias, como plantea Aguilera et al. (2018). Este aspecto es relevante desde el enfoque de aprendizaje profundo porque el estudiante necesita implicarse en la tarea de aprendizaje y lo hará en un ambiente de clase que invite y desafíe a plantear soluciones para enfrentar problemas de la sociedad actual.

Como desafíos profesionales, se considera necesario ahondar en el sentido del aprender ciencias (Sanmartí Puig; Márquez Bargalló, 2017), ya que muchas veces la orientación pedagógica se centra más en el contenido dando menor énfasis a la toma de conciencia de cómo se construye la ciencia y su propósito. Finalmente, se considera pertinente resguardar en la formación inicial docente procesos de investigación de la propia práctica pedagógica en el contexto de la implementación de actividades de indagación en las escuelas para promover el aprendizaje en profundidad.