Haagen-Schützenhöfer y Hopf (2020): DBR con principios de diseño explícitos en Física escolar
Referencia (APA 7): Haagen-Schützenhöfer, C., & Hopf, M. (2020). Design-based research as a model for systematic curriculum development: The example of a curriculum for introductory optics. Physical Review Physics Education Research, 16(2), 020152. https://doi.org/10.1103/physrevphyseducres.16.020152
Eje: 06 DBR y método · Prioridad: P1 · Mapa: MOC - Mapa de contenidos
Resumen del artículo
Haagen-Schützenhöfer (Universidad de Graz) y Hopf (Universidad de Viena) muestran cómo usaron la Investigación Basada en Diseño como marco para desarrollar, durante seis años, un currículo de óptica introductoria para estudiantes de año 8. Parten de una crítica conocida: el diseño curricular en investigación en educación física suele tener metodologías poco claras porque no se explica cómo la teoría se traduce en materiales concretos.
La pieza central del artículo son los principios de diseño. Los autores distinguen principios generales, que expresan el marco teórico del proyecto, y principios específicos del dominio, que son locales. Estos principios cumplen una doble función: guían las decisiones de diseño y, en el espacio de investigación, funcionan como hipótesis que se ponen a prueba para refinar una teoría local de enseñanza. El texto documenta con ejemplos cómo y por qué se modificaron principios entre ciclos, incluso bajando la prioridad de uno de ellos cuando los datos lo exigieron.
Cada ciclo combinó pretest y postest con métodos cualitativos (entrevistas, estudios de pensamiento en voz alta, experimentos de enseñanza, cuadernos de los estudiantes, bitácora del docente). La evaluación a gran escala mostró una diferencia altamente significativa entre pretest y postest y ventajas sobre la enseñanza convencional, sobre todo en los ítems ligados al modelo trabajado. Los autores cierran con lecciones aprendidas, entre ellas redactar los principios con suficiente detalle para que otros los entiendan.
Subrayados por color
Las citas son textuales del PDF subrayado (Zotero/subrayados/HaagenSchutzenhofer_2020_subrayado.pdf). Cada una va seguida de la nota de lectura.
Definiciones (azul)
Definición (p. 2)
“Design-based research can be characterized as an approach “which blends empirical educational research with the theory-driven design of learning environments”; an overall aim of DBR is to learn “how, when, and why educational innovations work in practice” [11].” (p. 2)
Mi nota: definición operativa de DBR para el capítulo de metodología (citando al DBR Collective, 2003).
Definición (p. 4)
“In the development space, these domain specific design principles function as guidelines for the design process; in the research space, they have the function of hypotheses that are tested to refine a local instruction theory about teaching and learning a certain subdomain (see Fig. 1 and Table I).” (p. 4)
Mi nota: doble función de los principios de diseño (guía y conjetura); útil para formular sus principios como hipótesis contrastables entre ciclos.
Definición (p. 15)
“In general, a local instruction theory can be regarded as a collection of consistent principles that offer ideas about learning processes and factors supporting these learning processes.” (p. 15)
Mi nota: definición de teoría instruccional local; así puede nombrar el aporte teórico de la tesis.
Ideas principales (amarillo)
Idea principal (p. 1)
“One key feature of DBR is to deduce design principles from theoretical and empirical foundations, apply them in the creation of a curriculum, and refine them in response to data collected during successions of implementation. The design principles guide and structure the iterative cycles of design—intervention—redesign and make a systematic and nevertheless flexible design process transparent.” (p. 1)
Mi nota: tesis central que legitima su diseño de 3 ciclos: principios de diseño deducidos de Vygotsky/Rabardel/indagación guiada y refinados ciclo a ciclo.
Idea principal (p. 7)
“General design principles build the overarching theoretical framework, they mirror the theoretical approach of a curriculum design project. Domain specific design principles are local.” (p. 7)
Mi nota: modelo para organizar sus principios en generales (mediación instrumental, indagación guiada) y específicos (competencias experimentales en Física de 9.°).
Idea principal (p. 9)
“Unguided open learning situations based on “learning by doing” or “trial and error” approaches are avoided as they may endanger students’ learning success [75] by inadvertently supporting the status of initial misconceptions, instead of introducing intended conceptions and increasing their status as discussed in Sec. III B.” (p. 9)
Mi nota: argumento a favor de la guía (línea Kirschner); sustenta que el simulador no se use en exploración libre sino con andamiaje.
Metodología (morado)
Metodología (p. 14)
“Deeper insights into students’ domain specific reasoning can, however, only be achieved if the actual processes of students’ learning are analyzed in learning process studies. In order to design coherent research, DBR uses different qualitative methods for the analysis of learning processes depending on the research questions and settings [34] (e.g., student interviews, think aloud studies, or teaching experiments [96,97]).” (p. 14)
Mi nota: respalda el componente qual del diseño mixto (entrevistas, pensamiento en voz alta) para explicar las ganancias de Hake por ciclo.
Metodología (p. 14)
“The preliminary version of the full curriculum was implemented in a year-8 physics class during the span of 22 lessons (see Fig. 4, cycle II). Students’ performance was tested in a pre- post-test design, artifacts (e.g., students’ notebooks, lesson log book lead by the teacher) were collected, a teacher interview was conducted and student feedback was collected. General weaknesses of the curriculum could be identified by the triangulation of these data.” (p. 14)
Mi nota: ejemplo concreto de un ciclo DBR con pre/post + artefactos + bitácora docente + feedback; modelo para la recolección en cada uno de sus 3 ciclos.
Evidencia (verde)
Evidencia (p. 19)
“The results of the test on paired differences indicates a highly significant difference between the mean pre-test and post-test scores of the intervention group” (p. 19)
Mi nota: evidencia de eficacia del currículo DBR (d = 1.31); referente para reportar tamaño del efecto junto a la ganancia de Hake.
Evidencia (p. 19)
“A closer analysis on item level shows that the students of the intervention group outperform the baseline group on a highly significant level in items where the mastery of the SER model is helpful.” (p. 19)
Mi nota: sugiere analizar por ítem/competencia (hipótesis, control de variables, interpretación) y no solo el puntaje total.
Tensiones y vacíos (rojo)
Tensión o vacío (p. 1)
“Although curriculum design has a long tradition in physics education research (PER), it is often criticized for unclear or inconsistent methodologies. One reason is that the theory-into-practice aspect frequently remains blurred.” (p. 1)
Mi nota: crítica metodológica al DBR que José Luis debe anticipar; justificar explícitamente cómo la teoría de mediación se traduce en el diseño del simulador.
Tensión o vacío (p. 14)
“It is important to mention, however, that the process of curriculum design is never really finished, and must be seen as a work in progress—new research findings and practitioners’ feedback constantly provide potential for improvement.” (p. 14)
Mi nota: límite a reconocer: 3 ciclos no cierran el diseño; presentar los principios como provisionales.
Tensión o vacío (p. 17)
“In this context we had to lower the priority of general design principle G3. While the original content structure followed a continuous conceptual change strategy (G3), the new context structure was based on cognitive conflict.” (p. 17)
Mi nota: los datos pueden obligar a contradecir un principio general; prever cómo documentar estas tensiones entre ciclos.
Citas para usar (naranja)
Cita para usar (p. 2)
““Design-based research is not so much an approach as it is a series of approaches, with the intent of producing new theories, artifacts, and practices that account for and potentially impact learning and teaching in naturalistic settings.” [15].” (p. 2)
Mi nota: cita textual para el marco metodológico; enlaza artefacto (simulador propio) + teoría local + aula rural real.
Cita para usar (p. 19)
“As we found out, even slight changes in the use of ideas, terms, or pictorial representations can change the learning significantly. It seems that teaching and learning arrangements are chaotic in the sense that even slight differences in design may lead to an enormous difference in the outcomes.” (p. 19)
Mi nota: cita para justificar por qué refinar detalles de interfaz y representaciones del simulador entre ciclos.
Cita para usar (p. 20)
“Verbalize the design principles in sufficient detail so that they are comprehensible even for external persons. It is not enough to simply have the design principles in mind. The design principles function as a heuristic for each design decision.” (p. 20)
Mi nota: lección práctica para redactar sus principios de diseño (aporte de la tesis) de forma transferible a otros docentes rurales.
Conexión con la tesis
Es el modelo metodológico más cercano a lo que hará José Luis: DBR en Física escolar, con principios de diseño que se formulan desde la teoría, se ponen a prueba en el aula y se refinan entre ciclos, y con evaluación cuantitativa. La distinción entre principios generales (en su caso, mediación instrumental e indagación guiada) y específicos (competencias experimentales en temas de Física de 9.°) le da una estructura directa para el aporte de la tesis, que es una teoría local de enseñanza con simuladores en contexto rural. El ciclo II descrito en la p. 14 sirve de plantilla para la recolección de cada uno de sus tres ciclos: pre y postest, artefactos, bitácora docente, entrevista y retroalimentación de los estudiantes. La advertencia de la p. 19 sobre cómo pequeños cambios de diseño alteran mucho los resultados justifica refinar detalles de la interfaz y las representaciones del simulador propio entre ciclos, y la recomendación de analizar por ítem sugiere reportar la ganancia de Hake por competencia y no solo por puntaje total.
Conectado a
- Pedaste et al. (2015): Pedaste vincula su ciclo de indagación con la DBR; puede ser uno de los principios generales de diseño.
- de Jong et al. (2023): comparte el rechazo al aprendizaje sin guía que aquí se vuelve principio de diseño.
- Moloi et al. (2026): un caso de artefacto modificado por el investigador, como el simulador que José Luis diseñará y refinará en cada ciclo.
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Mi reflexión
Preguntas orientadoras
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- Haagen-Schützenhöfer y Hopf separan principios generales y específicos. ¿Cuál sería tu primer principio general y cuál tu primer principio específico para enseñar a controlar variables con tu simulador?
- Ellos dicen que los principios son a la vez guía de diseño e hipótesis. ¿Cómo sabrías, al terminar el ciclo 1, que uno de tus principios no funcionó?
- Pedaste propone hacer ciclos cortos entre conceptualización e investigación. ¿Ves alguna forma de combinar esa idea de Pedaste et al. (2015) con los tres ciclos DBR de tu tesis?
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