¿Desde dónde y con qué perspectiva enseñar ciencias?
2.1 Razones del cambio para enseñar y aprender ciencias
Las razones del cambio en la orientación de la enseñanza se exponen, a partir de ejemplos, con base en la modificación de fundamentos científico-disciplinarios; metodológico-experimentales; histórico-filosóficos, y cognitivos. Este cambio se dio históricamente cuando la enseñanza de las ciencias se democratizó, dirigiéndose a todos los alumnos de hasta 14 años de edad y el campo centró la atención en el sujeto que aprende, ya que surgió el problema de cómo conseguir que este saber lo aprendieran estudiantes no necesariamente dotados intelectualmente ni motivados a su estudio.
los contenidos científicos volvieron a estar presentes, con la influencia de la historia y filosofía de la ciencia; y la centralidad del actor que aprende, cuya mente no es una tabla rasa en la cual pueden “inscribirse” los conocimientos, sino que participa activamente en la construcción de ellos.
Los alumnos debían ser capaces de aprender, poniendo atención al profesor en clase, leyendo cuidadosamente el libro de texto y resolviendo los ejercicios de problemas. Así, los sustentos epistemológicos y psicológicos de tal orientación pedagógica se encontraban en fundamentos muchas veces de carácter implícito; el sujeto aprende por medio de los sentidos, por lo que debe fijar la atención y su mente es una tabla rasa que puede recibir cualquier estímulo sensorial que queda en su mente.
La metodología de la enseñanza estuvo marcada por supuestos epistemológicos que establecían la supremacía de la posición empírico-positivista, los cuales se filtraron a la enseñanza con énfasis en la observación y el registro de eventos, la formulación de hipótesis y su contraste con los datos recabados, así como en las inferencias o deducciones que se realizaban para establecer resultados; todo ello, posiblemente con la intención de hacer de la enseñanza de la ciencia una actividad interesante y que cautivara la atención de los estudiantes.
En el ámbito psicológico, esta orientación pedagógica de hacer del método científico el método de enseñanza, es decir, actuar como los científicos, se basa, probablemente, en la importancia que se da a la demostración experimental de leyes y teorías en el aula o laboratorio, ya que la intención es comprobar que se cumplan las predicciones inherentes a ellas. Dicha posición psicológica
También se sustenta en el llamado aprendizaje por descubrimiento, que promueve una participación activa del estudiante, su motivación, autonomía, responsabilidad e independencia, la resolución de problemas, mediante un aprendizaje ajustado a la experiencia.
2.2 El pensamiento de los alumnos como punto de partida de la enseñanza
El recorrido realizado por las aportaciones de Binet y Simon sobre el “error” en el aprendizaje de los alumnos, y las de Piaget acerca de la búsqueda de las explicaciones de por qué los sujetos cometen “errores” cuando aprenden, nos permite entender la aparición de las “ideas previas”; las cuales manifiestan la manera real de pensar. La posibilidad de tomar seriamente, como objeto de conocimiento, el pensamiento de los sujetos, recae probablemente en Piaget (1896-1980), gracias a sus estudios en relación con los sujetos que aprenden y respecto de los errores cometidos por ellos en test de inteligencia.
Sin embargo, Simon y Piaget, sobre todo este último, se interesaron en estudiar los errores de los sujetos y la causa de tal situación. De esta manera, el problema no consistía –a diferencia de Binet– en qué errores cometían los sujetos a los que se aplicaba el test, sino a qué podía deberse que presentaran precisamente esos “errores”.
Binet definió la inteligencia en términos de las conductas manifestadas por los sujetos frente a ciertos ítems o tareas, como en este ejemplo. Posteriormente
Piaget delimitó la inteligencia como “un término genérico que designa las formas superiores de organización o de equilibrio de las estructuras cognitivas” ; es decir, lo hizo en términos estructuralistas. En el ámbito epistemológico, Piaget utiliza, además del método genético, el histórico-crítico. Para este autor, la epistemología consiste en una primera aproximación “al estudio de la constitución de los conocimientos válidos”
La investigación acerca de ideas previas para identificar la manera de pensar del estudiante, conocer su punto de partida y planificar su posible transformación hacia ideas más cercanas a las aceptadas por la ciencia regular, aporta numerosos ejemplos de cómo el pensamiento genuino de los estudiantes –no la memorización de conceptos.
Desde el punto de vista de la intervención pedagógica, ¿cómo promover el cambio conceptual de los estudiantes mediante la enseñanza? Todo depende de cómo se enfoque la naturaleza de las ideas previa.
2.3 El aprendizaje visto como un proceso de modelización
La ciencia genera modelos teóricos para explicar los hechos o fenómenos a través de procesos de modelización. La modelización exige ajustar lo imaginado con lo observado por medio de representaciones que posibiliten compartirlas y hablar de ellas, con los demás y con uno mismo.
A menudo se tiende a creer que el cambio conceptual se produce como consecuencia de un proceso racional, fruto de reconocer que las nuevas ideas son más coherentes y fructíferas que las anteriores. Pero, en general, los estudiantes (y los adultos) tienden a reafirmar sus ideas, encontrando todo tipo de justificaciones para validarlas. La actividad se caracteriza por la interacción entre el pensar (alrededor de modelos teóricos, generales y abstractos), el hacer (experimentando o simulando para poner a prueba los modelos teóricos) y el hablar (argumentando la coherencia entre los modelos y los hechos en reuniones, congresos y por medio de escritos). Las distintas interacciones tienen lugar en un determinado contexto socio-histórico-emocional que las condiciona, y posibilitan la evolución de los modelos teóricos iniciales (cómo se abstraen, la manera de mirar y ver hechos que explican, y del lenguaje utilizado para hablar de ellos).
Por ejemplo, a partir de manipular materiales y observar los cambios, los alumnos generan ideas potentes para explicarlos y las relacionan con imaginar la materia formada por muchas “partes”, que están más o menos fuertemente unidas en función de que el material se pueda romper casi con facilidad, que están más o menos ordenadas según se formen cristales o no, y que algo de estas partes se conserva en los cambios.
La palabra modelo es polisémica, por lo que desde la ciencia y su didáctica se ha utilizado históricamente con distintos puntos de vista. Una definición de modelo es que lo concibe como un “cuadro conceptual explícito, estructurado por relaciones internas y ‘calculable’, construido en relación con una o más situaciones-problema para poder progresar en sus soluciones” Conviene diferenciar entre el modelo teórico cuadro conceptual estructurado relacionado con hechos– y su modelo-representación, aunque ambos puntos de vista están íntimamente relacionados, ya que un modelo teórico se conoce a partir de cómo se representa, sea un dibujo, una maqueta, un hecho ejemplar, una narración, una expresión matemática, etc. Las emociones generadas a lo largo del proceso de aprendizaje, tanto las muy positivas que a veces llevan a ser poco autocríticos con el trabajo realizado, como las muy negativas que bloquean la capacidad de regularse.
2.4 El punto de vista competencial del aprendizaje
Enseñar ciencias, desde el punto de vista de las competencias, permite al docente dirigir el aprendizaje hacia el desarrollo de la capacidad para plantear preguntas investigables y de argumentar con base en pruebas, al fundamentar la actuación de los estudiantes.
En los últimos años, los currículos promovidos por los sistemas educativos de la mayoría de los países se han elaborado con el objetivo de desarrollar las competencias. A partir de estas y otras consideraciones (por ejemplo, relacionadas con el uso del tiempo libre) se introdujo el concepto de “competencia” para resumir todos estos tipos de saberes que se debería ayudar a desarrollar en el alumnado. La competencia implica siempre la realización “de una acción eficaz”, que responda a una demanda “compleja” y “diversa” (imprevisible), y también que se trata de combinar o integrar saberes muy diferentes incluido el conocimiento disciplinario, las emociones, o la capacidad de trabajar en grupos sociales heterogéneos– en la actuación y de ser capaz de movilizarlos adecuadamente, no sólo de conocerlos de manera separada.
Una de las competencias que se incluye en la mayoría de currículos es la competencia científica entendida como: La capacidad de usar el conocimiento científico para identificar cuestiones y obtener conclusiones a partir de pruebas, con la finalidad de comprender y ayudar a tomar decisiones sobre el mundo natural y los cambios que la actividad humana produce.
Aspectos clave para una formación de tipo competencial y su relación con saberes didácticos:
•La contextualización y abstracción del conocimiento científico.
• El desarrollo de la capacidad de hacer ciencia (escolar) y de actuar.
• El desarrollo de la capacidad de comunicar ciencia.
• El desarrollo de la capacidad de funcionar en grupos sociales heterogéneos.
• El desarrollo de la autonomía para aprender ciencias.
El ser competente requiere de la capacidad de actuar en situaciones concretas de la vida cotidiana o profesional– teniendo en cuenta los conocimientos construidos por la humanidad a lo largo de los siglos.
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