Diseño experimental en 8° básico: variables confundidas en fotosíntesis
En un 8° básico de 28 estudiantes, durante la unidad de fotosíntesis, los grupos debían diseñar un experimento para comprobar que la luz es necesaria para que una planta produzca almidón. Un grupo colocó una planta en un armario oscuro y otra en la ventana, pero también cambió el volumen de agua -200 ml frente a 100 ml- y usó macetas de distinto tamaño. Al cabo de una semana, la planta de la ventana estaba más verde y concluyeron: “La luz es necesaria”. La profesora debe decidir si interviene antes de que ejecuten el experimento o si deja que aprendan del error. Dispone de 90 minutos de laboratorio, materiales limitados -cuatro plantas similares por curso- y una evaluación de habilidad científica en dos semanas. Además, el curso tiene dificultades para distinguir observación de inferencia y varios estudiantes creen que la planta “come” tierra.
1. Analice el diseño del grupo. ¿Qué problema tiene y por qué la conclusión no es válida?
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El diseño confunde variables: además de la luz, el grupo modificó el volumen de agua y el tamaño de la maceta. Por tanto, no es posible atribuir la diferencia observada solo a la luz; el agua o el sustrato podrían explicar el resultado. La conclusión “la luz es necesaria” excede la evidencia porque hay al menos dos variables independientes actuando a la vez. Además, el grupo no describe una medida objetiva: “más verde” es una observación cualitativa que puede depender del observador. Para que la conclusión sea válida, se necesita un control experimental: dos plantas lo más similares posible, misma cantidad de agua, mismo tipo y tamaño de maceta, misma temperatura, y solo la luz como variable que cambia. También se requiere una medida comparable -presencia de almidón mediante una prueba, o al menos una descripción estandarizada del color- y un grupo de comparación. El error es valioso, pero si no se interviene antes de ejecutar, el grupo puede reforzar la idea de que “si la planta creció, fue por la luz”, sin aprender a controlar variables.
2. ¿Cómo intervendría pedagógicamente sin entregar la respuesta correcta? Describa la decisión y las preguntas que usaría.
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Intervendría antes de ejecutar, pero con una pregunta que haga visible el problema, no con una corrección directa. Pediría al grupo que dibuje su diseño en la pizarra y que marque todo lo que cambiaron entre una planta y otra. Luego preguntaría: “Si la planta de la ventana crece más, ¿cómo saben si fue por la luz o por el agua?”. Esa pregunta obliga a reconocer que hay más de una explicación posible. Después: “¿Qué tendrían que mantener igual para estar seguros?”. El grupo debe llegar a la idea de control por sí mismo; la profesora puede registrar las variables que propongan y pedir que justifiquen por qué una variable debe permanecer constante. Si el grupo no lo logra, modelaría con un ejemplo cotidiano -comparar dos remedios tomando además otra cosa- y volvería al diseño. Esta intervención es pertinente porque el objetivo es la habilidad de diseñar experimentos, no solo el contenido de fotosíntesis. También conectaría con la distinción observación-inferencia: “más verde” es observación; “la luz es necesaria” es inferencia. El error se usa como evidencia de aprendizaje, no se castiga.
3. ¿Qué evidencia recogería para evaluar la habilidad científica y no solo el concepto de fotosíntesis?
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Evaluaría el diseño y la justificación, no la respuesta sobre fotosíntesis. Pediría un informe breve con cuatro componentes: pregunta investigable, variables identificadas -independiente, dependiente y controladas-, procedimiento con medidas repetidas o criterios claros, y conclusión que explicite el alcance de la evidencia. Una rúbrica de tres niveles permitiría ver progresión: identifica variables pero no las controla; controla variables con ayuda; controla variables y justifica por qué. También observaría el debate en el laboratorio con una lista de cotejo: ¿distingue observación de inferencia?, ¿reconoce explicaciones alternativas?, ¿propone una medida objetiva? Para los estudiantes que creen que la planta “come” tierra, incluiría una pregunta de salida que conecte materia y energía, pero sin convertirla en el foco principal. La evaluación de dos semanas debería incluir un diseño nuevo -por ejemplo, comprobar si el agua afecta el crecimiento- para ver si la habilidad se transfiere. La evidencia clave es si el estudiante puede decir qué haría distinto y por qué, no si repite que la luz es necesaria.