Metodologías didácticas empleadas en las clases de ciencias y su contribución a la explicación del rendimiento

 Revista de Educación, 366. Octubre-diciembre 2014 Fecha de entrada: 23-04-2013 Fecha de aceptación: 11-07-2014 Metodologías didácticas empleadas en las clases de ciencias y su contribución a la explicación del rendimiento Science class teaching methods and their contribution to explaining achievement DOI: 10.4438/1988-592X-RE-2014-366-271 Javier Gil Flores Universidad de Sevilla, Facultad de Ciencias de la Educación, Departamento MIDE. Sevilla. España. Resumen La formación científica de los ciudadanos es un objetivo común de los sistemas educativos nacionales, por lo que desde los primeros años de escolarización se cursan materias de contenido científico. Uno de los modelos didácticos propuestos ha sido el que se apoya en la investigación realizada por el alumnado. A estos modelos se atribuyen ventajas sobre los modelos de enseñanza tradicionales, en términos del aprendizaje y el interés por las ciencias logrados. El trabajo que presentamos se ha propuesto describir el tipo de actividades realizadas en las clases de ciencias y analizar su relación con el rendimiento del alumnado. Hemos trabajado con datos obtenidos en la edición 2011 de la evaluación TIMSS, promovida por la IEA (Asociación Internacional para la Evaluación del Rendimiento Educativo, por sus siglas en inglés). La muestra asciende a 4.183 alumnos que estudiaban cuarto de Educación Primaria en 151 centros de todo el territorio nacional. La información disponible sobre ellos incluye su rendimiento en ciencias y la frecuencia con que se realizan determinadas actividades en sus clases de Conocimiento del Medio. Junto a estas variables, se han considerado su interés por las ciencias y el nivel socioeconómico y cultural de las familias. Mediante análisis de componentes principales se han identificado grupos de actividades características de una metodología didáctica tradicional y de una metodología de enseñanza basada en la investigación. Los resultados muestran una reducida presencia de las metodologías investigativas frente a las metodologías tradicionales en las clases de ciencias. En general, estas metodologías cumplen un papel poco relevante en la explicación del rendimiento, a diferencia de lo que ocurre con las variables relativas al interés por las ciencias o al nivel socioeconómico y cultural. No obstante, la contribución de las metodologías tradicionales llega a ser significativa en cuanto al aprendizaje de hechos y conceptos científicos. Finalmente, se reflexiona sobre estos resultados, formulando alguna propuesta sobre la enseñanza de las ciencias en Educación Primaria. Palabras clave: enseñanza de las ciencias, métodos de enseñanza, rendimiento en ciencias, pruebas estandarizadas, Educación Primaria. Abstract It is a common goal of national education systems to see to it that citizens receive a scientific education. Accordingly, courses containing scientific subject matter are taught from the earliest years of school. One of the many models proposed for teaching science is based on student research. Researchbased models are attributed with advantages over traditional teaching models in terms of learning and encouraging an interest in science. This study describes the types of activities conducted in science classes and analyzes their relationship with student achievement. We worked with data from the IEA’s  Revista de Educación, 366. Octubre-diciembre 2014 Fecha de entrada: 23-04-2013 Fecha de aceptación: 11-07-2014 2011 TIMSS assessment. The sample contained 4,183 fourth-grade elementary school students at 151 schools nationwide. The information available about them included their achievement level in science and the frequency with which they performed certain activities in science class. Student interest in science and family socioeconomic and cultural level were also considered as variables. Using principal component analysis, we identified groups of activities characteristic of traditional teaching methods and groups of activities characteristic of research-based teaching methods. The results showed that traditional methods outnumber the research-based methods used in science class. The role of method in explaining achievement is generally irrelevant; the variables of interest in science and socioeconomic and cultural level are, however, quite relevant. The contribution of traditional methods to the learning of scientific facts and concepts is significant. The closing reflections contain a number of proposals about teaching science in elementary school. Key words: science education, teaching methods, science achievement, standardized tests, elementary education. Introducción El progreso de las sociedades modernas se apoya en buena medida sobre su avance científico y tecnológico, de tal modo que la formación en ciencias constituye una de las bases sobre las que sustentar el desarrollo del capital humano capaz de posibilitar el progreso económico y social de un país. Además, para los ciudadanos en general, el desarrollo de la competencia científica aporta los elementos necesarios para comprender y desenvolverse con éxito en el mundo que los rodea. Estas ideas suscitan un consenso generalizado a nivel internacional y provocan que un objetivo común de los sistemas educativos nacionales sea la alfabetización científica de los ciudadanos y la promoción de su interés por las ciencias (Comisión Europea, 2007). Con el logro de este objetivo, se facilita una adecuada comprensión de los problemas ambientales, médicos, económicos y de otra naturaleza, planteados en las modernas sociedades, y que están ligados a un conocimiento científico y tecnológico de creciente complejidad. De acuerdo con este planteamiento, la competencia en ciencia y tecnología figura entre las competencias clave que orientan el diseño curricular en los sistemas educativos, lo cual da lugar a la presencia de materias de contenido científico desde los primeros años de la escolarización obligatoria. La importancia de este ámbito de competencias en la formación ofrecida a nuestros jóvenes va unida a una preocupación por garantizar su éxito, centrando el interés en determinar qué deben aprender los alumnos y cómo debería facilitarse su aprendizaje. En particular, la metodología de enseñanza es una de las variables consideradas en los modelos de eficacia escolar, en los que la formación del profesor en estrategias didácticas, su concepción sobre la enseñanza o su actuación en clase representan variables que es preciso tener en cuenta. Desde el punto de vista didáctico, una vía ampliamente aceptada para favorecer entre los estudiantes la construcción del conocimiento y la comprensión de la ciencia es precisamente el uso de la investigación. Una enseñanza basada en la investigación implica la observación de la realidad para formular problemas, identificar posibles alternativas para su resolución, planificar investigaciones, recoger información, construir modelos, debatir con los compañeros y elaborar argumentaciones (Linn, Davis y Bell, 2004). En nuestro país, desde las primeras etapas educativas, el currículum oficial propone que los estudiantes se  Revista de Educación, 366. Octubre-diciembre 2014 Fecha de entrada: 23-04-2013 Fecha de aceptación: 11-07-2014 impliquen en procesos de investigación, haciendo de la propia investigación un eje importante de las metodologías de enseñanza en las materias de contenido científico. Entre las orientaciones metodológicas para la enseñanza en el área de Conocimiento del Medio, el currículum oficial de Educación Primaria (EP) sugiere permitir que los alumnos aprendan trabajando, adquieran conocimientos respondiendo a preguntas que se formulan, planifiquen lo que se va a hacer, elaboren pequeños proyectos y los lleven a cabo, extraigan y comuniquen conclusiones (Orden ECI/2211/2007). La adopción de una metodología didáctica basada en la investigación estaría respaldada por sus beneficios para el alumnado. Diversas son las revisiones y síntesis realizadas sobre trabajos centrados en valorar la eficacia de determinados enfoques metodológicos empleados en las clases de ciencias. La revisión de Wise y Okey (1983), sobre estudios publicados durante tres décadas, identificó un abanico de métodos y técnicas empleados por los docentes desde Primaria hasta postsecundaria, que contaban con el denominador común de introducir elementos renovados, con especial relevancia de la participación del alumnado en experiencias de investigación. Los resultados de esta revisión indicaron que, frente a la enseñanza tradicional basada en la explicación del profesor y en un currículum centrado en el libro de texto, las técnicas alternativas conducían a resultados superiores en cuanto al rendimiento del alumnado en ciencias. Un trabajo posterior de Wise (1996), restringido a niveles de Educación Secundaria, comparó estrategias que utilizaban la investigación como base con las estrategias docentes tradicionales y constató la superioridad de las metodologías basadas en la investigación en lo que respecta al rendimiento en ciencias logrado por los estudiantes. Entre los análisis más recientes se encuentra el de Seidel y Shavelson (2007), que han partido de un modelo cognitivo de los procesos de enseñanza-aprendizaje para detectar los componentes de una enseñanza eficaz en matemáticas y ciencias. Tras revisar trabajos del contexto europeo y norteamericano, aparecidos entre los años 1995 y 2004, destacaron por su eficacia en la enseñanza de las ciencias lo que denominan un «procesamiento de la información en dominios específicos». Este componente implica actuaciones del profesor dirigidas a proporcionar oportunidades para procesar información sobre temas concretos, recurriendo a actividades de investigación científica. Su eficacia parece probada en lo que respecta tanto al rendimiento en ciencias como a las actitudes positivas hacia las ciencias. Otra revisión es la llevada a cabo por Schroeder, Scott, Tolson, Huang y Lee (2007) sobre trabajos publicados en Estados Unidos entre 1980 y 2004. Usando técnicas de metaanálisis, valoraron el efecto de diferentes metodologías docentes en el rendimiento en ciencias alcanzado en los niveles de Educación Secundaria. Entre las más efectivas se situaron el trabajo colaborativo de los estudiantes (organizados en grupos para trabajar en ejercicios de laboratorio, proyectos de investigación, discusiones) y los métodos basados en la investigación (formulación de problemas y recogida de datos por parte de los estudiantes mediante investigaciones o experiencias de laboratorio). A través de diseños experimentales o cuasiexperimentales, este tipo de enfoques metodológicos mostraron un efecto positivo en el rendimiento, en comparación con el logrado mediante métodos tradicionales aplicados a grupos de control. El reciente metaanálisis llevado a cabo por Minner, Levy y Century (2010), en el que estudian trabajos publicados entre 1984 y 2002, indica que en una amplia mayoría de los casos la utilización de enfoques metodológicos basados en la investigación se relaciona positivamente con el conocimiento de ciencias logrado por  Revista de Educación, 366. Octubre-diciembre 2014 Fecha de entrada: 23-04-2013 Fecha de aceptación: 11-07-2014 los estudiantes de Secundaria. Las estrategias docentes que implican activamente al alumno en el proceso de aprendizaje a través de la investigación se vinculan a una mayor comprensión conceptual y superan a las estrategias ligadas a técnicas que confieren al estudiante un papel más pasivo. Además de los beneficios en términos de rendimiento, la eficacia de las metodologías docentes habrían de ser valoradas en relación con la motivación y el interés suscitado entre el alumnado. En este sentido, la enseñanza basada en un modelo de investigación escolar generaría mejores resultados. La participación en trabajos prácticos, de campo o de laboratorio, la realización de observaciones y experimentos tiene un efecto motivador para el alumnado de ciencias, que mayoritariamente considera este tipo de métodos como uno de los más agradables y útiles. El empleo de una metodología de enseñanza basada en la investigación permitiría hacer frente a la progresiva pérdida de interés por las ciencias que diferentes estudios han venido constatando entre los alumnos. Si bien al inicio de la Educación Primaria se podría contar con una curiosidad natural del alumnado por los fenómenos naturales, el avance en la escolarización va acompañado de un declive en el interés que suscita la ciencia y su aprendizaje (Yager y Penick, 1986; Gibson y Chase, 2002; Vázquez y Manassero, 2008; Osborne, Simon y Collins, 2003; Vedder-Weiss y Fortus, 2012), que se ve agravado durante la Educación Secundaria (Doherty y Dawe, 1988; George, 2006; Barmby, Kind y Jones, 2008). Incluso considerando las sucesivas cohortes de alumnado de un mismo nivel escolar, en las últimas décadas se ha observado en un número amplio de países un progresivo deterioro en las actitudes hacia las ciencias (Ruthven, 2011). Las consecuencias de esta desafección por las ciencias son una menor implicación de los escolares en su aprendizaje y, posteriormente, una disminución de las vocaciones científicas que se refleja en el reducido número de individuos dispuestos a elegir estudios universitarios científicos. La revisión de la literatura aquí comentada parece apuntar consistentemente hacia una superioridad de los métodos de enseñanza de las ciencias basados en actividades de investigación, si bien los trabajos que han servido de base se han centrado prioritariamente en el nivel de Educación Secundaria. Por ello, cabría plantearse qué resultados logra este tipo de enfoques metodológicos cuando nos situamos en niveles de Enseñanza Primaria, en los que se pretende la adquisición de conceptos básicos de la ciencia que han de servir como punto de partida para la implicación activa de los estudiantes en procesos de construcción del conocimiento científico. Nos hemos basado en la información recogida acerca de la frecuencia con que los profesores proponen a sus alumnos determinadas actividades o tareas en las clases de Conocimiento del Medio, impartidas en cuarto de Educación Primaria. Parte de esas actividades encajarían en un enfoque metodológico basado en la investigación escolar. Analizando esta información, nos hemos planteado como objetivos caracterizar los enfoques metodológicos empleados por el profesorado y valorar la existencia de una posible vinculación entre el empleo de tales metodologías y el rendimiento en ciencias, contrastando el papel de las metodologías didácticas en la explicación del rendimiento en ciencias logrado por el alumnado en etapas tempranas de su escolarización.  Revista de Educación, 366. Octubre-diciembre 2014 Fecha de entrada: 23-04-2013 Fecha de aceptación: 11-07-2014 Método Diseño de investigación Hemos adoptado un diseño ex post facto, de carácter descriptivo y correlacional. Los datos utilizados son los correspondientes a escolares españoles que participaron en la edición 2011 de la evaluación TIMSS (Trends in International Mathematics and Sciences Study), promovida por la IEA (International Association for the Evaluation of Educational Achievement) para ofrecer datos comparativos internacionales en los que basar la mejora de la enseñanza y el aprendizaje en áreas básicas del currículo durante los primeros años de escolarización. La evaluación TIMSS se centra en el rendimiento en matemáticas y ciencias, y facilita a los países participantes información sobre el progreso del rendimiento educativo y sobre los contextos sociales y educativos, como base para la adopción de medidas dirigidas a la mejora de la enseñanza y el aprendizaje en estas áreas del currículum (Mullis, Martin, Ruddock, O’Sullivan y Preuschoff, 2009). Al igual que otras evaluaciones internacionales, TIMSS ha dado lugar a una serie de evaluaciones que se vienen realizando desde 1995 con una periodicidad cuatrienal. Nuestro país participó en la primera evaluación (1995) y es uno de los 63 países participantes en la edición actual (2011). Para esta última evaluación, España ha centrado el estudio únicamente en el alumnado de cuarto de Educación Primaria. La evaluación del rendimiento en ciencias que realiza TIMSS se concreta en tres dominios de contenido (ciencias de la vida, ciencias físicas y ciencias de la Tierra), así como en tres dominios o procesos cognitivos que hacen referencia a conocimiento, aplicación y razonamiento (INEE, 2012). Además de medir el rendimiento en matemáticas y ciencias a través de pruebas escritas, TIMSS recoge información sobre un amplio conjunto de variables contextuales, mediante la aplicación de cuestionarios a los estudiantes, padres, profesores, directores escolares y especialistas que informan sobre las políticas educativas y los contextos nacionales1. Tomando como unidad de análisis los alumnos participantes en la evaluación, hemos extraído de esta base sus puntuaciones globales en ciencias y en cada uno de sus dominios cognitivos, junto con algunos datos aportados por los propios alumnos, sus padres y profesores. Concretamente, hemos considerado datos que informan sobre actitudes del alumnado, características de las familias y de los hogares, o sobre las prácticas docentes en las clases de ciencias, considerándolos atributos de los estudiantes que pueden ser analizados en conjunción con sus datos de rendimiento. La muestra utilizada ha sido la totalidad de alumnado español participante en la evaluación TIMSS 2011. Este colectivo asciende a 4.183 sujetos que estudiaban cuarto de Educación Primaria en 151 centros de todo el territorio nacional. De estos, el 49,2% eran niñas y el 50,8% niños. Partiendo de la población de alumnado de cuarto, el procedimiento aplicado en TIMSS supone un muestreo estratificado por comunidades autónomas y según el carácter público o privado de los centros, con una posterior selección de grupos de clase dentro de estos centros. Teniendo en cuenta los tamaños de los grupos de clase y los centros, a cada individuo seleccionado se le asigna un peso muestral para corregir las diferencias entre individuos en lo que respecta a la probabilidad de ser elegido (para más detalle, puede consultarse Joncas y Foy, 2011).  1 La base de datos generada se encuentra disponible en http://timss.bc.edu/timss2011/international-database.html.  Revista de Educación, 366. Octubre-diciembre 2014 Fecha de entrada: 23-04-2013 Fecha de aceptación: 11-07-2014 Las pruebas escritas de ciencias y los cuestionarios a alumnos, profesores y familias fueron administrados entre marzo y mayo de 2011. Variables Como variables dependientes hemos considerado las que informan acerca del rendimiento en ciencias. En TIMSS, el rendimiento en ciencias se mide a través de pruebas escritas estandarizadas, que constan de cuestiones de elección múltiple y de construcción de respuestas. Las respuestas de los examinados permiten estimar su puntuación recurriendo a modelos de la teoría de respuesta al ítem (TRI), con posterior traslado a una escala construida a partir de los resultados de la primera edición de TIMSS, en 1995. En dicha escala se hace corresponder el valor 500 con la media de todos los países participantes y se establece una desviación típica de 100. El uso de una métrica común en sucesivos estudios TIMSS hace posible valorar los progresos a lo largo del tiempo. Las variables dependientes utilizadas son cuatro, constituidas por el rendimiento en la escala global de ciencias y el rendimiento logrado en cada una de las escalas correspondientes a los tres dominios cognitivos: conocimiento, aplicación y razonamiento. Entre las variables independientes consideradas en el estudio, se encuentran las referidas a actividades propuestas en clase. Hemos trabajado con ítems del cuestionario a profesores y hemos construido posteriormente índices obtenidos mediante su reducción a factores. Las variables de partida se corresponden con nueve ítems que informan sobre la frecuencia con que el profesorado propone determinadas actividades en las clases de ciencias: «observar fenómenos naturales como el clima o cómo crece una planta y describir lo que ven»; «mirar cómo realizo yo un experimento o una investigación»; «diseñar o planear experimentos o investigaciones»; «llevar a cabo experimentos o investigaciones»; «leer libros de texto u otros recursos»; «hacer que los alumnos memoricen hechos y leyes»; «ofrecer explicaciones sobre algo que están estudiando»; «relacionar lo que están aprendiendo en ciencias con su vida cotidiana»; «realizar trabajo de campo fuera de la clase». Para cada una de estas tareas, el profesor debía responder de acuerdo con una escala de cuatro puntos: «en todas o casi todas las clases», «más o menos en la mitad de las clases», «en algunas clases» y «nunca». Otras variables independientes son las que provienen de la información contextual recogida mediante los cuestionarios a estudiantes y familias, y hacen referencia a aspectos que consideramos relevantes en la explicación del rendimiento. En los cuestionarios aplicados en TIMSS 2011 se incluyen grupos de cuestiones que tratan acerca de un mismo constructo y cuyas respuestas individuales pueden ser combinadas para crear una única puntuación. En el presente estudio hemos utilizado como variables independientes dos de estas variables derivadas, las cuales son ofrecidas por la IEA en la base de datos para TIMSS 2011. Su construcción parte de una exploración de la unidimensionalidad y fiabilidad de los grupos de ítems contenidos en la escala, para posteriormente transformar la suma de puntuaciones obtenidas a puntuaciones Rasch con media 10 y desviación típica 2 en el conjunto de la muestra internacional participante (véase, para más detalle, Martin, Mullis, Foy y Arora, 2011). En definitiva, junto a la información sobre estrategias didácticas, las variables consideradas son las siguientes:  Gusto por el aprendizaje de las ciencias. La relación entre las actitudes hacia las ciencias y el rendimiento en ciencias ha sido comprobada en  Revista de Educación, 366. Octubre-diciembre 2014 Fecha de entrada: 23-04-2013 Fecha de aceptación: 11-07-2014 sucesivos estudios TIMSS (Martin, Mullis, Foy y Stanco, 2012), y está respaldada por un elevado número de investigaciones. En este sentido, podría consultarse el metaanálisis de Hattie (2009), en el que se manejan casi trescientos trabajos sobre la relación entre actitudes y rendimiento. Un aspecto importante de las actitudes se recoge en la motivación intrínseca que representa el gusto y disfrute experimentado por el estudiante ante las ciencias y su estudio. La puntuación en la escala Gusto por el aprendizaje de las ciencias se basa en las respuestas de los estudiantes al expresar su grado de acuerdo respecto a cinco afirmaciones: «disfruto aprendiendo ciencias», «me gustaría no tener que estudiar ciencias», «las ciencias son aburridas», «aprendo muchas cosas interesantes en ciencias» y «me gustan las ciencias».  Recursos familiares para el aprendizaje. La vinculación establecida desde los años sesenta entre el nivel socioeconómico de las familias y el rendimiento escolar (Coleman et ál., 1966; White, 1982) sigue confirmándose en estudios recientes ( Caro, McDonald y Willms, 2009; Desert, Preaux y Jund, 2009; Van Ewijk y Sleegers, 2010), por lo que las variables que informan sobre esta característica del contexto familiar han de considerarse en la explicación del rendimiento. La escala de Recursos familiares para el aprendizaje se construye en TIMSS a partir de los indicadores habitualmente utilizados para medir el estatus socioeconómico de las familias: nivel educativo de los padres, nivel ocupacional de los padres, número de libros en el hogar, número de libros infantiles en el hogar, disponibilidad de habitación propia y disponibilidad de conexión a Internet. La inclusión, en esta escala, de los niveles educativos y ocupacionales de los padres se justifica por el hecho de que elevados niveles en este ámbito llevan a un alto estatus socioeconómico, mayor poder adquisitivo y a más recursos en el hogar, al tiempo que un elevado nivel educativo de los padres supone mayores expectativas educativas sobre los hijos y mayores posibilidades de apoyo en su aprendizaje. Análisis de datos El análisis de los datos ha partido de una descripción de las nueve variables relativas a actividades propuestas en las clases de ciencias. Para ello se han construido las respectivas distribuciones de frecuencias y se han calculado estadísticos como la media y la desviación típica. Usando la técnica del análisis de componentes principales para datos categóricos (categorical principal component analysis: CATPCA), hemos reducido las nueve variables a dos factores o dimensiones, que pueden identificarse con sendos enfoques metodológicos en la enseñanza de las ciencias. A diferencia del análisis de componentes principales convencional, CATPCA es un análisis apropiado cuando las variables son categóricas u ordinales, como en este caso, al no asumir relaciones lineales entre los datos ni requerir que estos se distribuyan siguiendo un modelo normal multivariante. Tomando las puntuaciones en las dimensiones obtenidas, se ha dividido a los sujetos en cuatro grupos que corresponden a cuatro niveles con que los enfoques metodológicos identificados están presentes en las aulas. Para cada grupo se han calculado los niveles de rendimiento medio logrados en ciencias y estos se han  Revista de Educación, 366. Octubre-diciembre 2014 Fecha de entrada: 23-04-2013 Fecha de aceptación: 11-07-2014 representado mediante diagramas de barras. Finalmente, el análisis de regresión lineal múltiple ha permitido valorar la importancia de los enfoques metodológicos frente a otros factores habituales en la explicación del rendimiento en ciencias, como son el factor actitudinal y el factor socioeconómico. En todos los análisis, los sujetos han sido ponderados de acuerdo con el diseño muestral de TIMSS. Además, cuando han estado implicadas variables de rendimiento en ciencias, se ha trabajado con valores plausibles, metodología habitual en las evaluaciones a gran escala (Wu, 2005). Se ha recurrido al programa IDB Analyzer (IEA, 2012), ofrecido por la IEA para la explotación de las bases de datos TIMSS y PIRLS. Este software genera macros ejecutables con SPSS, trabajando con cinco valores plausibles atribuidos a cada individuo en las variables de rendimiento y teniendo en cuenta los pesos muestrales aplicables a cada caso. Resultados Actividades propuestas al alumnado en las clases de ciencias De acuerdo con las respuestas del profesorado (véase la Tabla I), entre las actividades que más frecuentemente se solicitan al alumnado en las clases de ciencias destacan establecer relaciones entre lo que aprenden y la vida cotidiana, y ofrecer explicaciones sobre lo que están estudiando. Ambas tareas se exigen en casi todas las clases a tres de cada cuatro alumnos (77,15% y 75,48% respectivamente en la modalidad que representa máxima frecuencia). Destaca también la lectura de libros de texto u otros recursos, que se solicita a más de la mitad de los alumnos (53,36%) en todas o casi todas las clases de ciencias. Para la mayor parte del alumnado, la memorización de hechos y leyes está presente en la mitad o más de sus clases de ciencias (73,92%, acumulado entre las dos modalidades superiores de la escala de frecuencia).  Revista de Educación, 366. Octubre-diciembre 2014 Fecha de entrada: 23-04-2013 Fecha de aceptación: 11-07-2014 TABLA I. Frecuencia de las actividades propuestas al alumnado en clases de ciencias Nunca En algunas clases Más o menos en la mitad de las clases En todas o casi todas las clases Observar fenómenos naturales como el clima o cómo crece una planta y describir lo que ven ,61 47,05 29,89 22,45 Mirar cómo realizo yo un experimento o una investigación 16,02 71,87 10,86 1,25 Diseñar o planear experimentos o investigaciones 16,66 74,36 6,77 2,20 Llevar a cabo experimentos o investigaciones 14,42 78,79 5,37 1,41 Leer libros de texto u otros recursos 2,24 23,84 20,56 53,36 Hacer que los alumnos memoricen hechos y leyes 5,21 36,33 31,98 26,49 Ofrecer explicaciones sobre algo que están estudiando ,00 6,31 18,21 75,48 Relacionar lo que están aprendiendo en ciencias con su vida cotidiana ,00 5,00 17,84 77,15 Realizar trabajo de campo fuera de la clase 20,90 67,37 8,28 3,44 Frente a estas actividades solicitadas con elevada frecuencia, las menos solicitadas son la realización de trabajos de campo fuera de la clase (al 20,9% del alumnado no se le propone nunca), junto con la demostración, planificación o realización de experimentos e investigaciones, que no se plantea nunca o solo en algunas clases a un porcentaje de alumnado que se aproxima o supera el 90%. Enfoques metodológicos en las clases de ciencias Hemos recurrido al análisis de componentes principales categórico (CATPCA) para reducir a factores las diferentes tareas solicitadas en las clases de ciencias. Con el modelo bidimensional obtenido se lograr explicar un 51,23% de la varianza. En la Tabla II mostramos este resultado, junto con el coeficiente de consistencia interna Alpha de Cronbach para cada dimensión y para la combinación de ambas. TABLA II. Resumen del modelo CATPCA aplicado a la frecuencia de actividades en las clases de ciencias Dimensión Alpha de Cronbach VARIANZA EXPLICADA Total (autovalores) % de varianza 1 ,753 3,021 33,57 2 ,417 1,590 17,67 Total ,881 4,611 51,23 En el análisis CATPCA, la rotación ortogonal de los componentes o factores facilita su interpretación (Linting, Meulman, Groenen y Van der Kooij, 2007). Tras realizar una rotación varimax con este objetivo, los pesos obtenidos para cada variable en los dos componentes se muestran en la Tabla III. Simplificando la presentación, se han excluido de la tabla los pesos inferiores a 0,30.  Revista de Educación, 366. Octubre-diciembre 2014 Fecha de entrada: 23-04-2013 Fecha de aceptación: 11-07-2014 contrarrestar la amplitud de beneficios atribuidos a este tipo de modelos (Gil et ál., 2002; Jiménez, 2000). Algunos autores han señalado que la participación en actividades prácticas ha de basarse en conceptos científicos previamente aprendidos (Millar, 2011), por lo que la formación recibida en las fases previas a la realización de trabajos prácticos en ciencias es fundamental para optimizar el potencial que este tipo de actividades tiene para el aprendizaje de los conceptos y procedimientos científicos o para la comprensión de la naturaleza de la ciencia (Millar y Abrahams, 2009; Abrahams y Reiss, 2012). Desde este planteamiento, y a la luz de los resultados obtenidos en este y en anteriores trabajos, sería recomendable primar en las fases tempranas del aprendizaje de las ciencias las potencialidades del método tradicional con el objeto de que el alumno adquiera los conocimientos básicos. Sobre la base conceptual adquirida, las metodologías didácticas empleadas habrían de ir progresivamente incorporando la aplicación práctica de los conocimientos adquiridos y la resolución de los problemas planteados en las ciencias, para lo cual serían adecuadas las actividades cercanas a una metodología didáctica basada en la investigación. Una metodología de este tipo tendría que considerar las limitaciones propias del alumnado en estas edades, en las que las posibilidades reales de llevar a cabo verdaderas experiencias de investigación son limitadas, dado el nivel de desarrollo de su capacidad de pensamiento formal (Marín y Cárdenas, 2011). En este trabajo nos hemos apoyado en métodos de encuesta avalados por el rigor metodológico del estudio TIMSS. La amplitud de la muestra y la calidad de las mediciones realizadas nos permiten confiar en los resultados obtenidos. No obstante, un diseño descriptivo y correlacional de estas características, a pesar de facilitarnos un conocimiento de las actividades propuestas en las clases de Conocimiento del Medio impartidas en cuarto de EP, resulta limitado para analizar la totalidad de resultados de aprendizaje a los que conduce la utilización de enfoques metodológicos basados en la investigación. La selección y el estudio de experiencias singulares de enseñanza de las ciencias, que reflejen netamente la aplicación de enfoques metodológicos apoyados en la investigación, permitirán valorar resultados de aprendizaje más allá de las puntuaciones en pruebas estandarizadas que aquí hemos analizado. Referencias bibliográficas Abrahams, I. y Reiss, M. J. (2012). 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