La conveniencia de asociar vivencias positivas a las situaciones de aprendizaje es ampliamente defendida desde la neurociencia. Mora (2013) señala que sólo puede ser aprendido aquello que se ama, lo que nos llama la atención y nos genera emoción positiva. Pedreira y Fagundo (2022) destacan que es importante eliminar las situaciones negativas o estresantes del entorno educativo y buscar que el aprendizaje sea emocionalmente positivo para niñas y niños. También en el ámbito concreto de la didáctica de las ciencias se ha observado que los estados emocionales positivos favorecen el aprendizaje y el compromiso de los estudiantes como aprendices activos, mientras que los negativos limitan la capacidad de aprender (Mellado et al., 2014). Existe consenso sobre la necesidad de proporcionar experiencias de aprendizaje gratificantes, que permitan crear vínculos emocionales positivos con el conocimiento científico que pretende enseñarse (Eugenio-Gozalbo et al., 2019). Eshach y Fried (2005) señalan que, dado que las actitudes se forman en las primeras etapas de la vida, las educadoras infantiles deberían construir ambientes donde los aprendices tengan experiencias positivas y disfruten con y de la ciencia.

No es entonces de extrañar que algunas recomendaciones para la enseñanza de las ciencias de organismos internacionales relevantes vayan en esta línea. Así, en Estados Unidos, y en el contexto de la educación no formal, el Committee on Learning Science in Informal Environments establece que el primero de los seis productos deseables de las visitas a instituciones de educación científica no formal es que los estudiantes experimenten entusiasmo, interés y motivación para aprender sobre los fenómenos del mundo natural y físico (Bell et al., 2009). En el marco de la educación formal, la Association for Science Education (Harlen, 2010) recuerda, en el primero de sus “Diez principios para la enseñanza de la ciencia”, que las escuelas deberían dedicarse a desarrollar y mantener la curiosidad y el disfrute de los aprendices por la actividad científica

La comprensión de cómo funciona el mundo que nos rodea no puede desarrollarse a espaldas de la propia realidad; la necesidad de contacto directo con la realidad física (materiales, instrumentos, fenómenos…) para aprender ciencias es ampliamente reconocida. Así, autores y autoras de referencia de distintas tradiciones (Bulunuz, 2013; Harlen, 2010; Larimore, 2020; Osborne, 2014; Pujol, 2003; Saçkes, 2014; Sanmartí, 2006) señalan que una de las 3 fases necesarias para aprender ciencias es el contacto con el mundo material, la acción física sobre objetos y materiales; es decir, la adquisición de experiencia directa con la realidad. En particular, en edades tempranas se subraya la importancia de proporcionar un acercamiento a materiales (semillas, rocas y minerales, arena, hojas...) que aporten diversidad y riqueza sensorial, dada la importancia del refinamiento de los sentidos como fuente de información sobre el mundo (Montessori, 1972).

En el contexto de sociedades predominantemente urbanas, es también relevante el contacto de niños y jóvenes con el entorno natural; con los seres que en él habitan, y con los procesos y fenómenos que en él suceden (Chawla, 2009; Evans et al., 2018). Este contacto contrarrestaría al menos parcialmente el tipo de infancia que predomina en las sociedades occidentales: infancias mayormente urbanas y con excesiva exposición a las pantallas (Pedreira, 2022) que, en definitiva, le roban tiempo a la experiencia directa con el entorno y proporcionan conceptualizaciones mediadas sobre el mismo.

Siguiendo los planteamientos del constructivismo, aprender no es sinónimo de repetir ideas de otros, sino que conlleva la necesidad de tomar decisiones al intentar controlar los fenómenos o buscar explicaciones (Malaguzzi, 2001). En este trabajo partimos de concebir a niñas y niños como agentes activos, con iniciativa propia, que quieren explorar, investigar y crear. La iniciativa, asociada a la exploración y la predisposición a emprender acciones autodirigidas, se da de forma natural durante el juego. En el ámbito de la educación científica, autores como Bulunuz (2013); Sliogeris y Almeida (2017) o Vartiainen y Kumpulainen (2020) indican que el juego favorece que niños y niñas adquieran nuevos aprendizajes y desarrollen una mejor comprensión de los conceptos.

La libre elección comparte con el formato juego el hecho de promover: la iniciativa, la motivación, la capacidad de mantener una atención alta y duradera en la actividad y la interiorización de nuevos conocimientos a través de la repetición y variación de acciones (Bulunuz, 2013). Además, la iniciativa que conlleva la libre elección sienta las bases de dos cualidades muy necesarias en la investigación científica: la flexibilidad cognitiva y la perseverancia.

Una de las formas más comunes de aprendizaje a cualquier edad, incluyendo en la primera infancia, es la que se da entre iguales. Promover la interacción entre iguales constituye una estrategia adecuada para mejorar el aprendizaje (Rudsberg et al., 2017) y el desarrollo cognitivo en los primeros años de escolaridad (Tenenbaum et al., 2020). Los resultados de este último metaanálisis proporcionan evidencias de cómo promover la interacción entre iguales resulta en una serie de beneficios para el aprendizaje cuando se compara con otras condiciones. También indica que, para maximizar estos beneficios, es necesario que se creen oportunidades para que niños y niñas puedan expresar sus ideas, discutir, negociar y alcanzar un entendimiento compartido.

La interacción social proporciona beneficios para el aprendizaje de las ciencias (Frejd, 2021; Thurston et al., 2017). En este sentido, trabajar junto con otras personas en una indagación común sobre realidades complejas implica poner en práctica diversos tipos de competencias: las relacionadas con la propia indagación, las relacionadas con la organización y dinamización del grupo, y otras que facilitan la comprensión del fenómeno y la toma de decisiones mediante acciones comunicativas. No necesariamente cada niña o niño tiene el mismo grado de desarrollo de cada uno de esos tipos de competencias; sin embargo, el grupo, como entidad colectiva, consigue componerse de todas ellas (Glockengiesser et al., 2024).

Un contexto favorecedor de la inclusión debe promover el respeto y la colaboración proactiva entre las personas que comparten el espacio, y eso implica conocerse, colaborar, retroalimentarse en el aprendizaje y superar conjuntamente las barreras al conocimiento. Fomentar una ciencia para todas y todos requiere de crear espacios acogedores, seguros, donde sus potenciales usuarias y usuarios no se sientan cuestionados o escrutados, sino que puedan sentirlos como propios, tanto en términos de organización del espacio como en relación con el contenido de los materiales, imágenes e informaciones (Loughlin y Suina, 1987; Brauns y Abels, 2020). Por ejemplo, con el uso de libros de ciencia que visibilicen y narren de manera adecuada las aportaciones de las mujeres o de colectivos minoritarios al desarrollo de las ciencias, (UN, 1995; C4S, 2022;) tratando así de evitar de manera sistemática la mera reproducción cultural de estereotipos y sesgos (Willis, 1993; Soto, 2021).

Piaget (1935) consideraba que el principal objetivo de la educación debe ser “formar individuos autónomos, capaces de construir sus propios conocimientos y valores, en lugar de sólo reproducir los de las generaciones anteriores”. La infancia es la etapa en que comienza a desarrollarse la autonomía y se hace evidente la necesidad del niño de perseguir sus propios intereses, al tiempo que su comportamiento se hace cada vez más volitivo (Barrable, 2020). De hecho, la educación en las primeras etapas educativas debe hacer hincapié en el desarrollo de la autonomía, pues ésta es esencial para el futuro desarrollo y crecimiento del individuo (Koivula et al., 2019; Ryan y Deci, 2000).

En el contexto de un ECILE, esta autonomía permitirá a la criatura acceder a propuestas y materiales sin barreras físicas, sociales, culturales, sensoriales, emocionales, de género…Es necesario considerar la accesibilidad en un sentido amplio, sea mediante planteamientos de Diseño Universal para Aprendizaje (DUA) (Nasri et al., 2021; Wade et al., 2023) u otros relacionados con la creación de espacios y propuestas que fomenten la indagación mediante manipulación, contando con un andamiaje adecuado por parte del profesorado (Abels, 2014), la accesibilidad a distintos niveles y dimensiones o la multisensorialidad de las propuestas (Newman, 2019) y facilitando un acompañamiento claro de las educadoras y maestras a niñas y niños con dificultades de aprendizaje, acerca de las posibilidades de aprendizaje, interacción y la participación social dentro de dicho espacio (Erikson, 1993). Además, es necesaria una accesibilidad en términos económicos, sociales, culturales o emocionales, para que todos los colectivos se sientan invitados a acceder y participar en dicho espacio sin sentirse ajenos a él ni cuestionados o controlados como sujetos participantes teniendo especialmente en cuenta a qué prestan y a qué no en dicho espacio fruto de sus contextos cotidianos, intereses personales y ejes socioculturales (Soto, 2021).

La capacidad para comprender y expresar conceptos científicos requiere la utilización de diversas habilidades que Piaget (1964) definía como la esencia del conocimiento: clasificar, ordenar, seriar, describir, argumentar o justificar, entre otras. En la misma línea, Mora (2013) argumenta que el conocimiento comienza con la capacidad de distinguir y clasificar, recordando que el proceso de aprendizaje sensorial directo ha evolucionado con la creciente complejidad del cerebro, desde "pensar en unidades sensoriales concretas" (como la flor que se tiene delante) a "unidades sensoriales abstractas" (el concepto de flor que agrupa a todas las flores concretas que puedan existir). Harlen (2010) coincide con esta idea, al afirmar que la experiencia con el objeto real lleva progresivamente a la construcción de ideas abstractas, y que agrupar y clasificar según criterios contribuye al desarrollo de conceptos. En cualquier caso, la internalización de estos conceptos o categorías requiere de las interacciones sociales (Vygotsky, 1967; Wertsch, 1988; Bruner, 1996) y de la experiencia del niño o niña para estructurarse (Kamii y DeVries, 1978). Esta experiencia no sólo se adquiere y acumula, sino que se organiza mediante la identificación de las regularidades frecuentes en las interacciones con el entorno (Pérez Gómez, 2012).

Las investigaciones sobre la comprensión científica de infantes a quienes se les plantean tareas en las que se minimiza la influencia de los conocimientos previos de contenidos han desvelado que a los 4 años pueden tomar decisiones basadas en evidencias respecto de eventos que covarían (Tullos y Woolley, 2009); que comprenden de forma incipiente la experimentación, distinguiendo un estudio conclusivo de otro que no lo es, y pudiendo explicar por qué (Bullock y Ziegler, 1999); que pueden aprender a manipular una variable mientras el resto permanece constante (Strand-Cary y Klahr, 2008); entre otros.

Autores como García-Carmona et al. (2014) o Cantó Doménech et al. (2016) consideran que la enseñanza de las ciencias en edades tempranas debería orientarse prioritariamente hacia la consolidación de habilidades propias del trabajo científico y hacia la creación de hábitos y actitudes, más que a la adquisición de contenidos disciplinares específicos. En este marco, la indagación se presenta como enfoque adecuado para iniciar a niñas y niños en el aprendizaje de las ciencias (Orozco et al., 2022; Pérez-Martín et al., 2022).

La enseñanza basada en la indagación conlleva la movilización de una serie de destrezas que algunos autores denominan procesos científicos o habilidades científicas (NRC, 2012). Por ejemplo, Martin et al. (2005) distinguen los básicos (observar, clasificar, comunicar, medir, predecir e inferir) de los integrados (identificar y controlar variables, formular y testar hipótesis, interpretar datos, definir operacionalmente, experimentar y construir modelos). Algunos de ellos, como la toma de medidas, demandan la movilización de destrezas relacionadas con el empleo adecuado de instrumentos.

En el marco de la enseñanza-aprendizaje de las ciencias, el lenguaje es un elemento clave porque tiene una función organizadora de los procesos cognitivos. Es decir, interviene no sólo en la transmisión o transferencia de conocimientos, sino propiamente en la aprehensión de nuevos conceptos y el establecimiento de relaciones entre ellos (Gómez-Moliné y Sanmartí, 2000). Dado que los conceptos y argumentos son construcciones mentales que reflejan el propio pensamiento y que se construyen empleando el lenguaje, el uso del lenguaje, incluyendo los códigos de comunicación en que se inscriban los hablantes y sus contextos culturales de aprendizaje (Soto, 2021), llegan a condicionar su propia forma de pensar (Domènech Casal, 2022).

Es ampliamente reconocido que la comunicación y la argumentación desempeñan un papel fundamental en contexto del ciclo de la investigación científica escolar (Osborne, 2010); y, que actualmente, la argumentación se considera una de las tres prácticas científicas fundamentales mediante las que debe enseñarse la ciencia escolar, junto con la indagación y la modelización (Jiménez-Aleixandre, 2020; Mosquera Bargiela et al., 2018).

Se ha señalado la importancia de la ciencia como cultura y del talking science, específicamente en las primeras edades (Frejd, 2021; Lemke, 1990). Keeley (2013) subraya la importancia de mantener conversaciones científicas y la necesidad de estimular a los infantes a hablar entre iguales y con el/la docente sobre sus ideas y observaciones acerca de un fenómeno, lo cual constituye un estímulo para que organicen sus ideas, y sean capaces de explicarlas, o de contrastarlas.

Un factor clave para el buen funcionamiento de los ECILE es el desempeño de maestras y maestros. Su papel comienza con la preparación de las propuestas -en coherencia con los aspectos clave que fundamentan el espacio-, lo cual requiere de una actitud investigadora: planificar, construir, valorar y revisar las propuestas en diálogo entre investigación y acción, donde la reflexión sobre la práctica conlleva cambios y mejoras continuas en el espacio. Pero, además, su actuación en la atención directa de niños y niñas en el espacio es muy importante, en particular para abrir caminos desde el respeto a sus ideas y aportaciones. Sanmartí (2010) destaca el papel de la persona adulta como la que plantea preguntas que ayuden al aprendiz a mirar la situación desde nuevos puntos de vista. Una persona adulta que sabe, pero que a la vez sabe escuchar de forma respetuosa, aprende a con el tiempo a ajustar su intervención al grado de ayuda que realmente necesita el aprendiz (Rogoff, 1993), y que establece una conversación horizontal con él, en la que ambas partes articulan saberes, evitando la mera transmisión de información (Dahlberg et al., 2005). En palabras de Goldschmied (2002), sería una maestra que toma decisiones sobre cuándo “intervenir sin interferir”. Según Haldón et al. (2022), el aspecto más relevante para conseguir una intervención que ayude a aumentar el diálogo de la criatura con la propuesta es precisamente la sintonía de la maestra con el grupo de niños y niñas.