Supuesto 9

El trabajo experimental por indagación (IBSE, Inquiry-Based Science Education) sitúa al alumnado en el papel de quien investiga: formula preguntas, propone hipótesis, controla variables y contrasta sus ideas con datos. Frente a la práctica de laboratorio tipo receta, cuyo objetivo suele reducirse a reproducir un procedimiento y obtener el resultado esperado, la indagación desplaza el foco hacia la construcción del razonamiento científico. Este supuesto plantea cómo diseñar una práctica de este tipo y cómo evaluar el proceso, no solo el producto.

Enunciado

Diseñe y planifique una práctica de laboratorio con enfoque de indagación para un grupo de 3.º de ESO en la materia de Física y Química, dentro del estudio de los cambios químicos y, en concreto, de los factores que afectan a la velocidad de reacción. La actividad debe partir de una pregunta investigable, exigir el control de variables y culminar en la comunicación de conclusiones.

Especifique: (a) el encuadre curricular; (b) la secuencia por fases con el papel del alumnado y del docente; (c) las medidas de seguridad; (d) la evaluación del proceso científico y sus instrumentos, y (e) la atención a la diversidad.

Resolución

a) Encuadre curricular

La práctica conecta con las competencias específicas de la materia orientadas a la indagación y con los saberes básicos del RD 217/2022 (LOMLOE), que fija las enseñanzas mínimas de la ESO:

• Saberes del bloque «Las destrezas científicas básicas»: metodologías de investigación, formulación de hipótesis, control de variables, tratamiento de datos y trabajo experimental seguro.
• Saberes sobre «El cambio»: reacciones químicas y factores que modifican la rapidez con que ocurren.
• Competencias específicas vinculadas a explicar fenómenos fisicoquímicos, usar el razonamiento científico para resolver problemas y utilizar de forma segura el material de laboratorio comunicando resultados con lenguaje científico.

b) Secuencia por fases

La pregunta investigable propuesta es: ¿de qué depende la rapidez con que reacciona una pastilla efervescente al disolverse en agua? El desprendimiento de gas ofrece una variable observable y medible (el tiempo hasta que desaparece el sólido), y el montaje es de bajo riesgo.

1. Focalización. El docente presenta el fenómeno (dos pastillas idénticas que reaccionan a ritmos distintos) y provoca la pregunta. El alumnado observa y verbaliza qué le llama la atención.
2. Exploración e hipótesis. En pequeños grupos, el alumnado propone factores candidatos (temperatura del agua, grado de fragmentación de la pastilla, agitación) y formula hipótesis contrastables. El docente actúa como moderador, sin validar todavía las ideas.
3. Diseño y control de variables. Cada grupo planifica cómo aislar una variable manteniendo constantes las demás. Aquí el docente introduce, si hace falta, la distinción entre variable independiente, dependiente y controlada.
4. Experimentación y toma de datos. El alumnado ejecuta el ensayo, cronometra y registra los tiempos en una tabla, repitiendo cada medida para valorar la dispersión.
5. Análisis e interpretación. Se representan los datos y se decide si confirman o refutan cada hipótesis. Como la rapidez es mayor cuanto menor es el tiempo medido, se introduce una medida operativa sencilla, $v \propto \dfrac{1}{t}$, que permite comparar condiciones.
6. Comunicación. Cada grupo expone sus conclusiones y las contrasta con las de los demás; el docente institucionaliza el conocimiento, conectándolo con el modelo de colisiones.

En todas las fases, el alumnado es agente que decide, mide y argumenta; el docente es guía que anda el proceso, plantea preguntas y regula, evitando dar la respuesta antes de tiempo.

c) Seguridad

Aunque el montaje es de riesgo bajo, se establecen normas explícitas: uso de gafas de protección, prohibición de ingerir cualquier sustancia, manipulación del agua caliente con precaución (temperatura moderada, nunca hirviendo, para evitar quemaduras) y limpieza del puesto al terminar. Se recuerda el protocolo de laboratorio y la ubicación de los elementos de emergencia. Si en un nivel superior se reemplazara la pastilla por mármol y ácido clorhídrico diluido, se añadirían guantes, ventilación y gestión diferenciada de residuos.

d) Evaluación del proceso científico

La evaluación es formativa y se centra en cómo investiga el alumnado, no solo en el resultado. Instrumentos:

• Rúbrica analítica con criterios sobre la calidad de la hipótesis, el control de variables, el registro de datos, la interpretación y la comunicación.
• Cuaderno de laboratorio o portafolio, que documenta decisiones y errores corregidos, evidenciando el razonamiento.
• Observación directa mediante una lista de cotejo del trabajo cooperativo.
• Diana de autoevaluación y coevaluación, para que el alumnado reflexione sobre su propio proceso.

e) Atención a la diversidad

Siguiendo el Diseño Universal para el Aprendizaje, se gradúa el nivel de apertura de la indagación: guion estructurado para quien necesita más andamiaje, indagación guiada para el grupo general y planteamiento abierto para el alumnado más autónomo. Los roles cooperativos (coordinación, material, registro, portavoz) reparten la responsabilidad y garantizan la participación de todos.

Comentario didáctico

La indagación no es una única metodología, sino un continuo que va de lo estructurado a lo abierto; conviene ser honesto sobre ello: una indagación totalmente abierta con un grupo sin experiencia previa suele derivar en desorientación. La progresión de niveles de apertura es, por tanto, una decisión didáctica clave, no un adorno.

El valor de este diseño reside en que hace visible el proceso científico y lo convierte en objeto de evaluación, algo que la LOMLOE, con su enfoque competencial, prioriza sobre la mera reproducción de contenidos. La medida operativa $v \propto 1/t$ ilustra además cómo introducir el tratamiento cuantitativo de datos sin exceder el nivel del alumnado.

El esquema es directamente transferible: la misma secuencia por fases sirve para investigar la dilatación, el periodo de un péndulo o la conductividad de disoluciones, cambiando solo la pregunta investigable y las variables. Esa transferibilidad es la que justifica dominar el modelo de indagación como herramienta general, y no como una actividad aislada.