Experiencias de STEM en ingeniería basada en la comunidad en un salón de clases de segundo grado en una escuela urbana
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Anna y Luis, ambos de 7 años de edad, acaban de salir de una reunión matutina donde exploraron la pregunta: “¿Qué es un ingeniero y a qué se dedica?”, y comentaron las palabras “problema” y “solución” en el contexto de la ingeniería.
Anna: Si es problema de nuestra escuela, debemos ayudar a resolverlo.
Luis: Debemos ser ingenieros para resolver el problema, así que debemos usar nuestros conocimientos de ciencias y matemáticas... y hacer dibujos.
Valeria y Sam elaboran una lista de los materiales que necesitarán para construir una estructura al aire libre para su escuela.
Sam: Quiero pensar en las cosas que son resistentes al agua y hacer una lista. Valeria: ¿Hablas sobre lo que vimos ayer? [El día anterior, estos estudiantes habían investigado sobre los materiales de plástico y de goma y descubrieron que son resistentes al agua.] Sam: Sí, como las cosas que se pueden dejar afuera y no se echan a perder si llueve o nieva.
Estos diálogos entre estudiantes se dieron en un salón de clases de segundo año en una escuela urbana durante un módulo de ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM, por sus siglas en inglés) que utilizó el método de ingeniería basada en la comunidad (CBE, por sus siglas en inglés) —el tema principal de este artículo. Las conversaciones de los alumnos no solo destacan lo que ellos piensan sobre las propiedades de los materiales sino que hacen énfasis en las pruebas que llevan de una lección de indagación científica a un proyecto de diseño en ingeniería en el que participan.
Las reformas a la enseñanza de las ciencias siempre han recomendado la indagación como medio para brindar experiencias significativas en el aprendizaje de las ciencias. Los autores de este artículo usamos la indagación de acuerdo con la definición dispuesta en los Estándares nacionales para la educación en ciencias (National Science Education Standards), establecidos por el National Research Council [NRC] en 1996: actividades mediante las cuales los estudiantes desarrollan conocimientos y entendimiento de ideas científicas, así como de la manera en que los científicos estudian la naturaleza. Además, los Estándares de ciencias para la próxima generación (NGSS, por sus siglas en inglés) 2013, exigen la integración de ingeniería y tecnología en la educación en ciencias. Con el fin de ayudar a los maestros a crear un entorno educativo con el potencial para satisfacer estas exigencias, desarrollamos el método de ingeniería basada en la comunidad para el aprendizaje de STEM para niños de primaria (1.° a 5.° grado).
Este método educativo usa el diseño en ingeniería para crear auténticas experiencias de aprendizaje para los niños en edad escolar en salones de clases de escuelas urbanas. El método de CBE parte de la idea constructivista de que los niños en edad escolar adquieren conocimientos al interactuar con objetos del entorno y de las teorías de aprendizaje sociocultural que destacan el papel que desempeñan el lenguaje, la comunicación y un contexto significativo en el aprendizaje de los niños (Lave & Wenger 1991; Worth & Grollman 2003; DeVries & Sales 2011).
Definición y localización de ingeniería basada en la comunidad
En nuestra labor como educadores universitarios de STEM, colaboramos con maestros y estudiantes de primaria para explorar el diseño en ingeniería como un contexto para aprender conceptos y prácticas científicos y de ingeniería en las aulas de escuelas primarias urbanas. El método de CBE implica encontrar y resolver problemas de ingeniería en los vecindarios de los estudiantes, así como en los centros comunitarios o escuelas a los que asisten. Por ejemplo, los estudiantes podrían identificar un problema en el suministro de agua al huerto de su escuela, y diseñar y construir un sistema real, un modelo a escala o un modelo en computadora de un nuevo sistema de riego automático.
Los problemas de ingeniería que ofrecen las experiencias de aprendizaje más significativas en contextos urbanos pueden diferir de aquellos en otros entornos. Al desarrollar el método de CBE, nos centramos en su significado en las comunidades urbanas, donde los planes de estudios de STEM no siempre se han elegido considerando los recursos culturales y los fondos de conocimiento locales de los niños (Moll et al. 1992; Rivet & Krajcik 2008). Enfocarse en la comunidad local brinda una perspectiva común a través de la cual los maestros y los alumnos pueden ver la diversidad cultural y lingüística de los entornos urbanos como un recurso para investigar y diseñar, en lugar de como una barrera. Cuando los niños se percaten de que estas experiencias de diseño los empoderan para forjar su vida y su comunidad, es probable que se interesen más en investigar y en adquirir nuevos conocimientos (Bouillion & Gomez 2001; Buxton Lee, & Santau 2008).
Los módulos de CBE tienen 3 finalidades: (1) contextualizar el razonamiento sobre los conceptos de ciencias y matemáticas dentro del proceso del diseño en ingeniería, (2) ayudar a los estudiantes a conectarse con pares y miembros de su comunidad e identificarse a sí mismos como miembros responsables de su comunidad, e (3) introducir a los maestros en el diseño en ingeniería y obtener su retroalimentación en lo concerniente a las instrucciones para diseñar el método de CBE en salones de clases de escuelas primarias urbanas. Si bien los problemas que se abordan en nuestros módulos de CBE son específicos de entornos urbanos locales, existen cuatro elementos clave que los facultativos en cualquier comunidad pueden usar para guiar el desarrollo de sus lecciones de CBE:
- Determinar el problema específico: Identifique problemas comunitarios y determine cuáles pueden resolverse a través de diseño en ingeniería. Elija un problema en particular, identifique las necesidades específicas de la comunidad y haga una lista de los criterios y las restricciones.
- Investigar y planear una solución: Haga lluvias de ideas de posibles soluciones para el problema. Investigue fenómenos científicos relacionados con el problema y sus posibles soluciones. Consulte recursos y a miembros de la comunidad para planear una solución específica que pueda satisfacer los criterios y las restricciones.
- Construir y probar un prototipo: Construya una prototipo que demuestre una solución. Pruebe el prototipo con los miembros de la comunidad para verificar que satisfaga los criterios sin infringir las restricciones. Haga modificaciones y pruébelo de nuevo.
- Explicar y rediseñar: Formule explicaciones sobre lo que funciona y lo que no funciona de los prototipos. Haga recomendaciones a la comunidad sobre los siguientes pasos para solucionar el problema.
En este artículo ilustramos cómo se puede utilizar el método de CBE con niños en edad escolar, al relatar la historia de cómo un grupo de 24 alumnos de segundo grado asumió un desafío de CBE —la renovación de un salón de clases al aire libre— en una escuela incluyente urbana en Boston. La escuela está ubicada aproximadamente a 3 kilómetros del centro de la ciudad, en un vecindario residencial de clase trabajadora densamente poblado de familias latinoamericanas y afroamericanas.
Diseño de un espacio de aprendizaje al aire libre
Los alumnos participaron en el módulo de CBE “Renovación de un salón de clases al aire libre” durante 13 días, dedicando 75 minutos al día. El tiempo se reservó como un bloque de STEM en el horario semanal del grupo, y el maestro del grupo, junto con un instructor del equipo universitario, orientaron a los estudiantes. Asimismo, como apoyo, había un maestro de educación especial y un auxiliar docente. El maestro del salón y el instructor universitario aprovecharon su alianza tanto como sus reuniones para compartir información y planear la siguiente sesión. El maestro del grupo normalmente abría cada sesión dirigiendo el círculo didáctico de convivencia inicial, mientras que el instructor universitario se centraba en apoyar las conversaciones para dar sentido a las cosas al final de cada sesión.
Determinar el problema específico (Días 1 a 4)
El primer día, el maestro del grupo presentó al instructor universitario a los estudiantes y explicó que su grupo había sido elegido para ayudar a la escuela a resolver problemas usando ingeniería. Luego, los alumnos intercambiaron las ideas que tenían sobre lo que eran los ingenieros y la ingeniería.
A continuación, el maestro leyó en voz alta el cuento de Ricitos de Oro y los 3 osos y orientó a los alumnos para que identificaran 3 problemas que enfrentaban los osos: una cama rota, una silla rota y un tazón de avena que alguien se había comido. Entonces, los alumnos ayudaron a los osos a resolver estos problemas al construir prototipos de una cama, de una silla y de una protector para el tazón de avena con bloques de lego, piezas con las que estaban familiarizados.
El siguiente día, usamos un video clip de FETCH! (www.pbslearningmedia.org/resource/eng06.sci.engin.design.lemonadestand/how-do-you-keep-lemonadecool/) para introducir a los alumnos en el proceso del diseño en ingeniería. El video muestra a dos niños en edad escolar diseñando y construyendo un puesto de limonada. El video brindó a los alumnos la oportunidad de ver a niños de su edad en acción, definiendo problemas y sugiriendo soluciones a medida que diseñaban el producto.
El tercer día, los alumnos analizaron los significados de las palabras “problema” y “solución” en el contexto de la ingeniería. En 3 equipos, los estudiantes salieron a caminar 10 minutos por el patio de la escuela para intentar identificar problemas.. Cada equipo dictó a un maestro una lista de los problemas que vieron.
El cuarto día, los alumnos repasaron cada lista y el maestro encerró en un círculo los problemas en común. El maestro condujo un debate de todo el grupo para decidir a cuál problema de ingeniería debían dar prioridad. Una respuesta inmediata: “Hay mucha basura regada en el patio”, dio pie a otros comentarios: “No sé por qué la gente arroja cosas junto a nuestro patio” y “Vi muchas cáscaras de plátano por ahí; debe ser basura del almuerzo”. Este diálogo dio oportunidad a los alumnos de expresar sus inquietudes y considerar los problemas que deseaban abordar. De igual manera, ayudó a los maestros a crear oportunidades para involucrar más a los estudiantes en el proceso de la resolución de problemas. Los alumnos se centraron en dos problemas apremiantes: había demasiada basura en el patio de la escuela, el cual permanecía parcialmente abierto para la comunidad después del horario escolar, y la necesidad de contar con un salón de clases al aire libre divertido y útil —el espacio actual carecía de material y equipo complementario, así que rara vez se utilizaba.
En parejas, los estudiantes aportaron al menos una solución para cada problema por escrito o con un dibujo; sus ideas se anotaron en la descripción de los problemas.
El maestro y el instructor universitario comentaron los problemas elegidos por los alumnos, así como la naturaleza y el alcance de las soluciones que sugirieron. Un factor importante para el maestro fue que el problema elegido se relacionara con el contenido de las materias de ciencias y matemáticas congruente con el plan de estudios, y que la dificultad de las soluciones sugeridas fuera adecuada para su edad a fin de que pudieran diseñarlas ellos mismos. El maestro percibió esta experiencia de diseño en ingeniería como una manera de evaluar el aprendizaje de ciencias y matemáticas por parte de los niños en el aula.
Dado nuestro objetivo de crear oportunidades de aprendizaje dentro de un proceso de solución de problemas que incorporara ciencias, matemáticas, ingeniería y lenguaje, decidimos (maestro e instructor) enfocarnos en el proyecto de diseño del espacio de aprendizaje al aire libre y convertir el problema de la basura en dos proyectos prácticos más cortos: diseñar un prototipo miniatura de un contenedor de basura y diseñar unas agarraderas para las bolsas de basura.
Investigar y planear una solución (Días 5 a 8)
El quinto día, presentamos el primer proyecto práctico a los alumnos: hacer un contenedor de basura miniatura para modelar un dispositivo que ayudara a reducir la cantidad de basura regada en el patio de la escuela. Proporcionamos materiales sencillos (fichas de cartulina, tijeras, cinta adhesiva, limpiapipas) y pedimos a los alumnos que, individualmente, aportaran ideas para soluciones. Algunos estudiantes compartieron sus ideas, y otros, sugirieron algunos cambios.
Después de la primera lluvia de ideas, el maestro preguntó a los alumnos: “¿Qué haría que un contenedor fuera un buen basurero?”, a lo cual los alumnos respondieron: “Que fuera sólido”, “Que no se volcara cuando se llena de basura” y “Que le cupiera mucha basura”. Luego, el maestro los orientó para que elaboraran una lista con los criterios para hacer un buen contenedor de basura. Les presentó las palabras “estabilidad”, “capacidad” y “portabilidad” para ayudarlos a expresar sus ideas. Posteriormente, revisamos el objetivo del diseño e incorporamos los siguientes criterios: “Diseñar y construir un contenedor de basura miniatura que sea estable y no se vuelque o caiga cuando lo llenemos de basura”.
Con los criterios definidos y las restricciones en función de los materiales disponibles, los alumnos trabajaron en sus prototipos en equipos de 3 o 4. Se les dio basura ficticia (una pequeña bolsa llena de arena que se probó anteriormente en un basurero miniatura que hizo el maestro) para probar sus diseños. Las pruebas y los diálogos posteriores derivaron en algunas mejoras al diseño. Al final del día, los alumnos habían diseñado, construido y probado cinco basureros que cumplieron con sus criterios.
El otro día, presentaron sus diseño y describieron los pasos que siguieron durante la fase de investigación y aporte de soluciones. Pedimos a algunos de los niños que explicaran por qué primero dibujaron sus ideas. Sus respuestas, tales como “Para ayudarme a visualizar mi idea” y “No queríamos desperdiciar materiales”, nos dieron la oportunidad de hablar sobre la importancia de bosquejar, planear, compartir ideas en busca de opiniones y usar los recursos con prudencia.
Después de ayudar a reflexionar a los alumnos sobre el proceso del diseño del basurero, planteamos el segundo proyecto práctico: crear agarraderas resistentes para bolsas de basura de papel usando pocos materiales. Los alumnos siguieron un proceso similar al que usaron para crear los contenedores de basura. Aunque nosotros involucramos a los estudiantes en dos actividades de diseño distintas, otros facilitadores de CBE pueden elegir centrarse solo en una.
Durante los días 7 y 8, nos centramos en actividades de indagación científica. Para elegir una idea o un concepto científico, nuestro equipo revisó los estándares de aprendizaje estatales y buscó un concepto científico fundamental de los NGSS que complementara los proyectos de ingeniería al aire libre de los alumnos. Seleccionamos el concepto de que los materiales se pueden describir por sus propiedades evidentes, y de que las diferentes propiedades sirven para diversos propósitos (p. ej., materiales resistentes al agua para prendas de abrigo para todo clima) (NGSS 2-PS1.A, www.nextgenscience.org/dci-arrangement/2-ps1-matter-and-its-interactions).
Para ayudar a los alumnos a analizar esta idea, diseñamos actividades de investigación en las que ponían a prueba diversos materiales para determinar su resistencia al agua. (Consulte “Plan de la lección” de la primera actividad). Las actividades pretendían motivar a los alumnos a considerar las propiedades de los materiales que propusieron para la estructura del salón de clases al aire libre. Por otra parte, nuestro objetivo era que los estudiantes participaran en la planeación y realización de las investigaciones y utilizaran sus observaciones como pruebas para respaldar sus diseños de ingeniería. Un aspecto básico de este paso en cualquier experiencia de CBE es complementar el análisis de los conceptos de ciencias y matemáticas subyacentes mediante actividades de indagación que encajen en el contexto del problema comunitario que los alumnos identificaron. Lo que los niños aprenden de estas exploraciones les ayudará a tomar decisiones informadas sobre sus soluciones de diseño de ingeniería.
Plan de la lección
Nombre de la lección: Materiales resistentes al agua
Propósito: Investigar materiales resistentes al agua
Objetivo: Los alumnos reconocerán que diferentes materiales tienen distintas propiedades, y explicarán que podemos usarlos de acuerdo con sus propiedades.
Parte 1: 10 minutos (durante la hora de lectura sobre la alfombra)
Muestre a los alumnos un impermeable. Pregunte:
- ¿Qué e esto? (un impermeable)
- ¿Cuándo lo usamos? (cuando llueve)
- ¿Podemos usar una prenda diferente [muestre un saco o chamarra diferente] bajo la lluvia? (no)
- ¿Por qué no? (no nos protegerá de la lluvia; nos mojaremos)
- ¿Qué hace que el impermeable sea diferente de otras prendas de abrigo?
Guíe a los estudiantes hacia el mensaje clave: Lo que diferencia al impermeable es el material del que está hecho. Dadas las cualidades particulares del material, lo usamos para un propósito específico.
Parte 2: 15 minutos (actividad de investigación)
Materiales: recipientes para contener agua (contenedores vacíos de yogurt o de toallitas húmedas, por ejemplo) y trozos cuadrados de diferentes materiales (papel, filtros de café, fieltro, papel aluminio, plástico, cartulina)
Los alumnos trabajan en parejas en una mesa o en otra superficie de trabajo. Pida a los estudiantes que predigan cuáles materiales pueden usarse para hacer un impermeable y cuáles no.
Luego, pídales que sumerjan cada material en el agua, observen qué le sucede, y luego decidan si pueden usarlo para hacer un impermeable. Pídales que anoten sus observaciones en una hoja o en una tabla de datos preparada en sus cuadernos. Por último, guarden los materiales y despejen las mesas.
Parte 3: 10 minutos (debate grupal)
Conversación científica para dar sentido a la práctica: Comenten sobre cada uno de los materiales que probaron y pregunte: “Podemos hacer un impermeable con este? ¿Por qué sí o por qué no?” Reciba ideas de los alumnos y aliéntelos a pensar en las observaciones de su investigación y a utilizarlas como pruebas. Luego, presente la frase “resistente al agua”: algo a través de lo cual no puede pasar el agua.
Guíe a los estudiantes hacia el mensaje clave: Algunos materiales son resistentes al agua, mientras que otros no lo son. Podemos utilizar solo ciertos materiales para hacer un impermeable, porque necesitamos materiales resistentes al agua. La resistencia al agua es una propiedad importante de los materiales. Y nosotros optamos por usar diferentes materiales dependiendo de sus propiedades.
Enuncie algunos ejemplos más de casos en los que elegimos materiales con base en sus propiedades y la tarea que queremos realizar, como utilizar un trapo de algodón para limpiar un líquido derramado o una hoja de papel aluminio para cubrir los alimentos al meterlos al horno.
Tras las indagaciones científicas, cada uno de los alumnos escribió al menos una solución para el problema de darle un mejor uso al salón de clases al aire libre. El maestro exhibió sus sugerencias en un gráfico en la pared. Entre ellas, podemos mencionar: limpiar el espacio de aprendizaje al aire libre, crear un área para jugar con bloques, hacer que el espacio sea divertido, agregando algo de lo que pudieran aprender y que el maestro pudiera dar su clase afuera, y proporcionar un estante al aire libre.
Construir y probar un prototipo: (Días 9 y 10)
El día 9 se reservó para comentar las ideas de los alumnos para el espacio de aprendizaje al aire libre, elegir una para ponerla en marcha y hacer los planes de diseño iniciales. En la reunión de apertura de todo el grupo, mostramos las sugerencias de los alumnos y les pedimos que buscaran similitudes entre ellas. Los niños notaron que algunas de las ideas, como un área al aire libre para jugar con bloques y un área divertida para aprender, se centraban en construir algo en el espacio al aire libre que pudiera usarse para enseñar y aprender matemáticas. Luego de hacer una lluvia de ideas con el maestro, el grupo decidió hacer una recta numérica al aire libre —representación de números dispuestos en orden en una recta que ayuda a los niños a ver la aritmética en los contextos tanto de conteo como de medidas. Trabajaron en equipos para aportar ideas sobre las necesidades y restricciones de la recta numérica. Decidieron que su longitud debía ser la de 10 estudiantes de pie uno al lado del otro, debía poder usarse para enseñar a estudiantes de grados inferiores, debía ser sólida y resistente al agua, debía ser fácil de construir, así como económica. Planearon hacer una recta numérica larga, tridimensional, interactiva y resistente al agua.
El día 10, los alumnos continuaron diseñando y elaborando listas de materiales. Luego, cada equipo compartió su plan con el resto del grupo, recibieron opiniones de otros alumnos y perfeccionaron sus diseños.
Explicar y rediseñar (Días 11 a 13)
El día 11, dimos un giro inesperado al proyecto de la recta numérica diciéndoles a los alumnos que los administradores de la escuela solo permitirían que se exhibiera una. Utilizamos esta situación para hablar sobre la manera en que los ingenieros a menudo reciben nueva información que los obliga a hacer cambios en sus diseños. Los equipos decidieron colaborar y usar las mejores características de cada prototipo en el diseño final.
El maestro dividió al grupo en 3 equipos, y asignó tareas diferentes a cada uno. Un equipo tomó las medidas de la pared donde el grupo había decidido montar la recta numérica. El segundo equipo finalizó el diseño, rotuló los dibujos y enumeró los materiales necesarios. El tercer equipo consultó libros y habló con los maestros para obtener ideas sobre maneras en que se podía usar la recta numérica para ayudar a los niños a aprender matemáticas y hacer ejercicios matemáticos.
Al final del día, el grupo aprobó la lista final de materiales. El equipo universitario repasó la lista, y si no era factible obtener ciertos materiales, ya fuera por costo o seguridad, los sustituimos por otros y explicamos el motivo. El día 12 y la mayor parte del día 13, los estudiantes trabajaron en construir la recta numérica.
Al final del día 13, terminaron de construirla. Estaba hecha principalmente con tubos de PVC; era resistente a la lluvia y a la nieve, tenía unos ganchos saliendo de cada número y tenía algunas extensiones portátiles. Una extensión la hicieron con cuerdas de diversas longitudes que los alumnos manipulaban para mostrar un incremento o decremento.
Para esto, los alumnos empezaron con una cuerda de dos centímetros de largo y continuaron hasta que ataron 10 cuerdas de longitud creciente. Trabajaron con la ecuación x + 5 cm, donde “x” representaba la longitud de la cuerda anterior. Esto proporcionó un contexto para las matemáticas que abordaba y respaldaba el desarrollo del concepto.
Una vez terminada la recta numérica y colocada en el patio de la escuela, se materializaron los esfuerzos de los alumnos. Los estudiantes querían mostrarla a sus familias y ver que otros grupos la usaran. Su emoción al ver su trabajo materializado reflejaba su sentido de logro. Expresiones como: “Creo que esto ayudará a todos en la escuela” reflejaba su sentido de contribución a la comunidad escolar. El maestro sintió que la actividad de diseño era mucho más que una actividad práctica para los alumnos. Proporcionaba un contexto para aprender y enseñar ciencias, matemáticas e ingeniería. El maestro valoró la responsabilidad que los estudiantes habían asumido mientras buscaban identificar el problema y su solución. Sintió que era importante que los alumnos se involucraran en el proceso de aprendizaje y desarrollo de conocimientos.
En busca de pruebas de aprendizaje mediante evaluación formativa
En cualquier lección de CBE buscamos pruebas del aprendizaje de los estudiantes en función de 3 aspectos: prácticas de diseño en ingeniería, aprendizaje de contenido de ciencias y matemáticas, y la asunción de la función de solucionadores de problemas comunitarios. Nuestras evaluaciones formativas incluyeron la observación del trabajo de los alumnos, tal como sus diseños, dibujos, prototipos y reflexiones por escrito. Asimismo, observamos la participación de los estudiantes durante los diálogos, el trabajo en equipo y las interacciones con sus pares, y redactamos notas anecdóticas. Estas observaciones y notas fueron útiles para hacer modificaciones en la siguiente lección, así como para dar seguimiento al avance de los niños en los 3 aspectos. Nuestras observaciones a lo largo de la lección fueron evidencia del aprendizaje de los alumnos que demuestra que el diseño en ingeniería es un contexto significativo e interesante para STEM. Los alumnos que asumieron la función de diseñadores de la recta numérica propusieron usarla para hacer sumas y restas. Pensaron que con ella podían mostrar de manera divertida a los niños de grados inferiores “cómo los números suben y bajan, uno a la vez”. La utilizaron ellos mismos para ver cómo funcionaban las extensiones que usaron. El maestro reconoció que el aprendizaje del contenido no se dio tan solo con el producto final sino con el proceso de diseño. Por ejemplo, el proyecto había creado la necesidad de analizar una ecuación abstracta —x + 5 cm— durante el proceso de construcción.
Dar a los estudiantes la autoridad para identificar problemas y resolverlos en beneficio de su comunidad derivó en un proceso de aprendizaje, en diferentes áreas y prácticas, que apreciaron tanto el maestro como los alumnos. El maestro y el director pensaron que el método de CBE podía complementar el aprendizaje de los alumnos de primaria para guiarlos hacia convertirse en miembros de la comunidad responsables, a la vez que garantiza que se aborde el contenido académico.
Las preguntas que los estudiantes plantearon el último día del módulo de STEM, tales como: “¿Cuál es nuestro siguiente problema de ingeniería por resolver?” y el entusiasmo que mostraron mientras se tomaban fotografías frente a la línea recta, decía mucho de su interés e involucramiento en la experiencia que se creó gracias al método CBE.
Referencias
Bouillion, L.M., & L.M. Gomez. 2001. “Connecting School and Community With Science Learning: Real World Problems and School–Community Partnerships as Contextual Scaffolds.” Journal of Research in Science Teaching 38 (8): 878–98.
Buxton, C., O. Lee, & A. Santau. 2008. “Promoting Science Among English Language Learners: Professional Development for Today’s Culturally and Linguistically Diverse Classrooms.” Journal of Science Teacher Education 19 (5): 495–511.
DeVries, R., & C. Sales. 2011. Ramps and Pathways: A Constructivist Approach to Physics With Young Children. Washington DC: National Association for the Education of Young Children.
Lave, J., & E. Wenger. 1991. Situated Learning: Legitimate Peripheral Participation. Cambridge, UK: Cambridge University Press.
Moll, L.C., C. Amanti, D. Neff, & N. Gonzalez. 1992. “Funds of Knowledge for Teaching: Using a Qualitative Approach to Connect Homes and Classrooms.” Theory Into Practice 31 (2): 132–41.
NGSS (Next Generation Science Standards) Lead States. 2013. Next Generation Science Standards: For States, by States. Washington, DC: National Academies Press. www.nextgenscience.org.
NRC (National Research Council). 1996. National Science Education Standards. Washington, DC: National Academies Press.
Rivet, A.E., & J.S Krajcik. 2008. “Contextualizing Instruction: Leveraging Students’ Prior Knowledge and Experiences to Foster Understanding of Middle School Science.” Journal of Research in Science Teaching 45 (1): 79–100.
Worth, K., & S. Grollman. 2003. Worms, Shadows and Whirlpools: Science in the Early Childhood Classroom. Portsmouth, NH: Heinemann.
La traducción de este documento ha sido elaborado en el marco de un acuerdo cooperativo (PR/Award no. U295A150003, CFDA Nº 84.295A) del Departamento de Educación de Estados Unidos. No obstante, este contenido no representa necesariamente la política del Departamento de Educación, y usted no debe asumir el aval por parte del Gobierno Federal.
Photographs: 1, © iStock; pp. 2, 3, courtesy of the author
Tejaswini Dalvi, PhD, is assistant professor of elementary science education at the University of Massachusetts, Boston. Tejaswini, a physicist, has worked in the field of elementary science education with a focus on STEM and engineering education. Her research includes work with elementary students and urban preservice teachers. [email protected]
Kristen B. Wendell, PhD, is assistant professor of mechanical engineering and education at Tufts University, where she conducts research at the Center for Engineering Education and Outreach. Kristen has designed engineering curricula and professional development programs for the preschool and elementary levels, supported by grant #1253344 from the National Science Foundation. [email protected]
Joseph Johnson is a second grade teacher in an inclusion classroom at the Oliver Wendell Holmes Elementary Public School, in Boston. He is a member of the Holmes innovation team, working toward incorporating STEM and English language learning practices throughout the school.