11 ideas claveEl desarrollo de la competencia científica

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Colección Ideas ClaveDirectores de la colección: Antoni Zabala, Maruja Caruncho

Serie Didáctica de las ciencias experimentales

© Emilio Pedrinaci Rodríguez (coord.), Aureli Caamaño Ros, Pedro Cañal de León, Antonio de Pro Bueno

© de esta edición: Editorial GRAÓ, de IRIF, S.L.C/ Hurtado, 29. 08022 Barcelonawww.grao.com

1.a edición: septiembre 2012ISBN: 978-84-9980-776-8

Diseño: Maria Tortajada Carenys

Quedan rigurosamente prohibidas, bajo las sanciones establecidas en las leyes, la reproducción oalmacenamiento total o parcial de la presente publicación, incluyendo el diseño de la portada, así como latransmisión de ésta por cualquier medio, tanto si es eléctrico como químico, mecánico, óptico, degrabación o bien de fotocopia, sin la autorización escrita de los titulares del copyright. Diríjase a CEDRO(Centro Español de Derechos Reprográficos) si necesita fotocopiar o escanear algún fragmento de estaobra (www.conlicencia.com, 917 021 970 / 932 720 447).

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Índice

Presentación11 preguntas sobre la competencia científica y 11 ideas clave para responderlas

El ejercicio de una ciudadanía responsable exige disponer decierta competencia científica, Emilio Pedrinaci

¿Debe centrarse la enseñanza de las ciencias en el desarrollo de la competencia científica?

• Indicadores de una crisis

• ¿Qué se entiende por «competencia» y qué utilidad puede tener?

• Competencia y alfabetización científica

En resumen

En la práctica

La noción de competencia científica proporciona criterios paraseleccionar, enseñar y evaluar los conocimientos básicos, EmilioPedrinaci

¿Es la competencia científica un elemento curricular más o una nueva forma de organizar el currículode ciencias?

• Algunas ventajas de la perspectiva competencial y requisitos para que puedan hacerse efectivas

• La competencia científica entre las demás competencias

• Competencia científica y currículo de ciencias

En resumen

En la práctica

Deben enseñarse los conceptos y teorías científicasimprescindibles para elaborar explicaciones básicas sobre elmundo natural, Antonio de Pro

¿Qué conceptos y teorías científicas deben incluirse en el currículo?

• ¿Cuáles son las prioridades de la investigación científica?

• ¿Qué necesidades tienen los ciudadanos?

• ¿Qué conocimientos establece el currículo?

En resumen

En la práctica

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Los ciudadanos necesitan conocimientos de ciencias para darrespuestas a los problemas de su contexto, Antonio de Pro

¿Hay sólo una ciencia que enseñar?

• ¿En qué consiste contextualizar el contenido objeto de enseñanza?

• ¿Conviene plantear un currículo contextualizado de las ciencias?

• ¿Tenemos unidades didácticas con un enfoque contextualizado de las ciencias?

En resumen

En la práctica

La elaboración y evaluación de modelos científicos escolares esuna forma excelente de aprender sobre la naturaleza de laciencia, Aureli Caamaño

La naturaleza de la ciencia: un objetivo fundamental de la enseñanza de las ciencias

• ¿Qué modelo de ciencia debe ser promovido en las aulas? ¿Cómo debe ser enseñada la naturalezade la ciencia?

• ¿Cómo está reflejado el objetivo de comprender la naturaleza de la ciencia en el currículo deciencias de la ESO y el bachillerato?

• ¿Qué actividades son las más adecuadas para comprender la naturaleza de la ciencia?

En resumen

En la práctica

La investigación escolar es la actividad que mejor integra elaprendizaje de los diferentes procedimientos científicos, AureliCaamaño

La indagación como enfoque organizador del currículo

• La indagación como objetivo de aprendizaje y como método didáctico

• Las actividades de investigación suponen un aprendizaje holístico de los procedimientos

• Investigaciones para resolver problemas teóricos y problemas prácticos

• Una secuencia de cuestiones para guiar la planificación conjunta de las investigaciones

• Factores que condicionan la dificultad de las investigaciones

• Secuencias didácticas de carácter indagativo

En resumen

En la práctica

Aprender ciencias es, en buena medida, aprender a leer, escribir yhablar ciencia, Emilio Pedrinaci

¿La enseñanza de las ciencias debe ayudar al desarrollo de la competencia en comunicación

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lingüística?

• El lenguaje científico: algunas de sus características

• ¿Qué tiene de específico el lenguaje científico y qué papel desempeña en el aprendizaje de laciencia?

• ¿Qué tipos de textos son más usuales en la ciencia?

• Algunos modos de trabajarlo en el aula

En resumen

En la práctica

Las implicaciones sociales del conocimiento científico ytecnológico forman parte de éste y, por lo tanto, de su enseñanza,Antonio de Pro

¿Deben analizarse en el aula las implicaciones sociales de la ciencia y la tecnología?

• ¿Qué nos dice la competencia en el conocimiento e interacción con el mundo físico sobre lasimplicaciones sociales de los avances científicos y tecnológicos?

• ¿Qué nos dicen las otras competencias sobre las implicaciones sociales de los avances científicos ytecnológicos?

• ¿Cómo aparece la ciencia en nuestro contexto social?

En resumen

En la práctica

El desarrollo de la competencia científica demanda y produceactitudes positivas hacia la ciencia y el conocimiento científico,Pedro Cañal

¿Cómo promover el interés por la ciencia?

• El problema del desinterés hacia la ciencia

• Curiosidad e interés por la naturaleza

• La aproximación directa a la realidad natural

• La utilidad del saber científico escolar para la vida

• Enseñar y aprender investigando

En resumen

En la práctica

Saber ciencias no equivale a tener competencia profesional paraenseñar ciencias, Pedro Cañal

¿Qué debe saber y saber hacer el profesor para promover el desarrollo de la competencia científica?

• ¿Cómo se desarrolla la competencia científica del alumnado?

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• El desarrollo de la competencia científica

• Los cambios necesarios en la enseñanza de las ciencias

• ¿Qué competencia profesional necesita el profesor para promover la competencia científica delalumnado?

• Obstáculos y dificultades. ¿Cómo avanzar?

En resumen

En la práctica

La evaluación de la competencia científica requiere nuevasformas de evaluar los aprendizajes, Pedro Cañal

¿Cómo evaluar en clase el desarrollo de la competencia científica?

• ¿Qué hay que evaluar para evaluar el nivel de competencia científica del alumnado y cómohacerlo?

• ¿Cómo evaluar el nivel SIF de los aprendizajes básicos de ciencias?

• ¿Cómo realizar la evaluación de cada una de las capacidades científicas?

• ¿Cómo evaluar el grado de desarrollo de la competencia científica global (CCG)?

• ¿Cuándo y cómo llevar a cabo estas evaluaciones escolares de la competencia científica?

En resumen

En la práctica

Para saber másGlosarioReferencias bibliográficas

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Presentación

Los profesores de ciencias siempre hemos sabido que buena parte de losconocimientos que intentamos que aprendan nuestros alumnos tendrán escasautilidad para muchos de ellos, mientras que otros conocimientos, que podríanresultarles verdaderamente interesantes y útiles a todos, apenas disponemos detiempo o condiciones para trabajarlos o, sencillamente, no forman parte delcurrículo. Siempre hemos sospechado que, incluso los estudiantes con mejorescalificaciones, tendrían dificultades para utilizar esos saberes en unos contextosdiferentes a aquellos en los que los adquirieron. Si nos quedaban algunas dudasal respecto, llegó la evaluación PISA y evidenció que nuestros alumnos no sólotenían unos conocimientos muy limitados, sino que apenas sabían utilizar lo quesuponíamos que habían aprendido.

Una parte sustancial de la extraordinaria capacidad formativa de las ciencias senos escapa entre las costuras de un currículo inabarcable, que no discriminaentre aquello que es esencial y lo que no lo es, en el que la presencia de uncontenido se justifica más por haber figurado tradicionalmente en los programasque por su interés científico o social o la utilidad que pueda tener para ayudar alos estudiantes a enfocar un problema, documentarse sobre él, ofrecer unaopinión informada, etc. Otra parte de esa capacidad formativa de las ciencias senos pierde en un trabajo de aula preocupado porque los estudiantes incorporende manera rápida y acrítica las informaciones que les proporcionamos, pero quedeja poco tiempo para la reflexión, el análisis, el debate, la indagación… y que,en consecuencia, apenas consigue interesarlos por la ciencia.

Sí, hace tiempo que los profesores de ciencias sabemos todo esto, comosabemos que los conocimientos que solemos promover en los estudiantes lessirven más para superar exámenes académicos que para afrontar conposibilidades de éxito las situaciones que les deparará la vida, su profesión o sucontexto social. Lo que quizá no sabíamos, o no nos atrevíamos a reconocer, esque «los estudiantes perciben la educación científica como irrelevante y difícil»(Rocard y otros, 2007). Probablemente, entre todas las conclusiones a las quellega este interesante estudio sobre la enseñanza de las ciencias en Europa, nohaya otra tan demoledora como ésta. Porque no es que los jóvenes europeos novaloren las aportaciones de la ciencia y la tecnología al conocimiento y albienestar social, eso sí que lo valoran, y mucho, lo que consideran irrelevantepara sus vidas o su futuro personal son las enseñanzas científicas escolares quehan recibido.

Para tratar de cambiar esta situación se supone que ha hecho su entrada en elcurrículo el enfoque competencial organizado en torno a ocho competencias

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básicas,* entre las cuales se sitúa la competencia científica.Desde la introducción de la perspectiva constructivista, probablemente, no se

había producido en la enseñanza una sensación tan clara de la potencialidad quepuede encerrar un nuevo enfoque. Quizá por ello, y por el impulso que harecibido de la Comisión Europea y del programa PISA, se ha propagado a eseritmo vertiginoso. Tanto, que en muy pocos años su presencia ha llegado a lossistemas educativos de un buen número de países, entre ellos a la totalidad delos países occidentales, afectando a todas las áreas del conocimiento y a todoslos niveles de enseñanza, desde la educación infantil hasta la universidad.

Ese extraordinario ritmo de difusión, el origen empresarial de la noción decompetencia y el escaso acierto de algunos de los primeros pasos que se handado han generado reticencias, dudas y no pocos rechazos. No debe extrañarnosque haya ocurrido así. Periódicamente, las normativas y propuestas educativas seven invadidas por términos y nociones que, súbitamente, se muestran ubicuos. Elprofesorado, no sin cierta razón, suele recelar de unos términos cuyo significadono siempre tiene claro, que con frecuencia percibe como una nueva forma dedenominar algo ya conocido, cuya utilidad considera dudosa y cuya velocidad depropagación sólo es comparable a la rapidez con la que, unos años más tarde ysin mediar explicaciones convincentes, desaparecen de las normativas oficiales yde las propuestas de los expertos.

La irrupción a escala internacional del término «competencia» ocurrida en losúltimos años debe obligarnos, pues, a que nos interroguemos acerca de susignificado, de su relación con otros conceptos y enfoques anteriores y, muyespecialmente, a que ponderemos su utilidad para orientar la enseñanza de lasciencias, de manera que pueda valorarse no sólo si esa irrupción está justificada,sino también su solidez y las expectativas que cabe tener.

Estamos tan convencidos de la capacidad reestructuradora y de lapotencialidad que encierra la perspectiva competencial como del riesgo existentede que se malogre porque se introduzca como un elemento curricular más,dejando todo inalterado, o porque se utilice como simple maquillaje o, peor aún,porque su introducción se enrede en una maraña tecnocrática al estilo de la viejapedagogía por objetivos. De todo lo cual empieza a haber ejemplos.

El convencimiento de la potencialidad que encierra la introducción de laperspectiva competencial en la enseñanza de las ciencias y la constatación deque algunos de los primeros pasos que se estaban dando no parecían ir en labuena dirección nos han animado a escribir este libro. Es un libro reflexivo en elque, sin ocultar las dudas que se nos presentan, analizamos cuestiones como: enqué medida enlaza el enfoque competencial con las propuestas másprometedoras sobre la enseñanza de las ciencias que vienen trabajándose en lasúltimas décadas, qué recoge y hereda de ellas; qué capacidades forman la

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competencia científica y cómo podrían desarrollarse de manera integrada; quérelaciones existen entre la competencia científica y las demás competenciasbásicas y cómo puede trabajarse desde la enseñanza de las ciencias parapromover su desarrollo conjunto; cómo podemos saber si nuestro alumnado escientíficamente competente; o qué competencias deberíamos tener los profesorespara contribuir a esta formación de los estudiantes, por citar algunos ejemplosrepresentativos.

En definitiva, hemos querido hacer un libro útil que, además de contribuir aclarificar teóricamente la cuestión, haga propuestas concretas acerca del modo detrabajar la competencia científica en el aula, aliñándolas con ejemplos prácticosque pueden ayudar a formarse una idea clara de cómo la entendemos. Para ellohemos seleccionado las 11 preguntas que consideramos más relevantes y hemosformulado las ideas clave que responderían a esas preguntas, dedicando uncapítulo al tratamiento de cada una de ellas.

Por último, queremos agradecer a Ana Oñorbe, compañera en la dirección dela revista Alambique. Didáctica de las Ciencias Experimentales, las ideas,sugerencias y críticas que ha hecho al manuscrito de este libro; nos hanresultado muy valiosas. Muchas gracias, Ana.

11 preguntas sobre la competencia científica y11 ideas clave para responderlas

1. ¿Debe centrarse la enseñanza de las ciencias en el desarrollo de lacompetencia científica? Idea clave 1. El ejercicio de una ciudadaníaresponsable exige disponer de cierta competencia científica.En un mundo globalizado y tecnológicamente avanzado, el ejercicio de unaciudadanía responsable requiere disponer de una formación científica que permitaintervenir en la toma de decisiones sobre cuestiones de interés social.

2. ¿Es la competencia científica un elemento curricular más o una nueva formade organizar el currículo de ciencias?Idea clave 2. La noción de competencia científica proporciona criteriospara seleccionar, enseñar y evaluar los conocimientos básicos.La potencialidad de la noción de competencia científica deriva de la ayuda quepuede proporcionar para organizar el currículo, aportando criterios paraseleccionar los conocimientos básicos y orientando sobre el modo enseñarlos yevaluarlos.

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3. ¿Qué conceptos y teorías científicas deben incluirse en el currículo?Idea clave 3: Deben enseñarse los conceptos y teorías científicasimprescindibles para elaborar explicaciones básicas sobre el mundonatural.Deben seleccionarse más y mejor las nociones y teorías científicas que formanparte del currículo, e incluir sólo las de mayor potencialidad explicativa que seanimprescindibles para elaborar interpretaciones básicas sobre el mundo natural.Identificarlas no resulta fácil.

4. ¿Conviene enseñar la ciencia de manera contextualizada?Idea clave 4: Los ciudadanos necesitan conocimientos de ciencias paradar respuestas a los problemas de su contexto.Una enseñanza contextualizada de la ciencia da sentido al conocimiento, lo hacemás transferible y ayuda a mostrar su utilidad para dar respuesta a cuestionesrelacionadas con la vida cotidiana.

5. ¿Cómo debe ser abordada la naturaleza de la ciencia en el currículo?Idea clave 5: La elaboración y evaluación de modelos científicosescolares es una forma excelente de aprender sobre la naturaleza dela ciencia.Elaborar modelos científicos escolares y evaluarlos basándose en pruebasproporciona buenas oportunidades para entender cómo se construye y valida elconocimiento científico y, en definitiva, para acercarse al conocimiento de lanaturaleza de la ciencia.

6. ¿Qué tipo de actividad integra mejor el aprendizaje de los procedimientoscientíficos? Idea clave 6: La investigación escolar es la actividad quemejor integra el aprendizaje de los diferentes procedimientoscientíficos.Debe promoverse un aprendizaje articulado y contextualizado de losprocedimientos científicos que muestre su diversidad y utilidad y, probablemente,la mejor manera de hacerlo sea con actividades de investigación escolar.

7. ¿La enseñanza de las ciencias debe ayudar al desarrollo de la competencia encomunicación lingüística?Idea clave 7: Aprender ciencias es, en buena medida, aprender a leer,escribir y hablar ciencia. El aprendizaje de la ciencia implica leer, escribir yhablar ciencia o hacerlo sobre ella; en consecuencia, cualquier propuesta deenseñanza científica debe preocuparse de incluir actividades que promuevan estacompetencia comunicativa.

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8. ¿Deben analizarse en el aula las implicaciones sociales de la ciencia y latecnología? Idea clave 8: Las implicaciones sociales del conocimientocientífico y tecnológico forman parte de éste y, por lo tanto, de suenseñanza.La ciencia y la tecnología afectan a la sociedad y se ven afectadas por ella;entender algunas de sus principales interacciones resulta esencial en unapropuesta de enseñanza que quiera promover la alfabetización científica.

9. ¿Cómo promover el interés por la ciencia?Idea clave 9: El desarrollo de la competencia científica demanda yproduce actitudes positivas hacia la ciencia y el conocimientocientífico.Las actitudes positivas hacia la ciencia son un factor fundamental en el desarrollode la competencia científica y viceversa. Por el contrario, una actitud negativa ode desinterés hacia la ciencia constituye un obstáculo para el desarrollo de lacompetencia científica.

10. ¿Qué debe saber y saber hacer el profesor para promover el desarrollo de lacompetencia científica?Idea clave 10: Saber ciencias no equivale a tener competenciaprofesional para enseñar ciencias.Una enseñanza de las ciencias orientada hacia el logro de la competenciacientífica del alumnado demanda un profesorado que no sólo conozca la cienciaque pretende enseñar, sino que disponga de la competencia didáctica parahacerlo.

11. ¿Cómo evaluar en clase el desarrollo de la competencia científica?Idea clave 11: La evaluación de la competencia científica requierenuevas formas de evaluar los aprendizajes.Evaluar el grado de competencia científica de los escolares es una actividadcompleja que requiere, más allá de los exámenes tradicionales, el uso deprocedimientos que ayuden a conocer sus avances y dificultades en el desarrollode esta competencia, así como los cambios adecuados para cada caso.

* Todos los términos que aparecen en negrita pueden encontrarse en el glosario del libro (pp. 273-278).

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El ejercicio de una ciudadanía responsableexige disponer de cierta competencia científica

Emilio Pedrinaci

En un mundo globalizado y tecnológicamente avanzado, el ejercicio de unaciudadanía responsable requiere disponer de una formación científica que permitaintervenir en la toma de decisiones sobre cuestiones de interés social.

¿Debe centrarse la enseñanza de las ciencias enel desarrollo de la competencia científica?

A comienzos de 2009, la prensa se hacía eco de los resultados deleurobarómetro 297 (macroencuesta que realiza periódicamente la ComisiónEuropea para conocer la opinión de la ciudadanía de la Unión Europea) en el quese indicaba que desde 2005 había aumentado la aceptación social de lascentrales nucleares en la mayoría de los países: ocho puntos en España yAlemania, trece en Italia y seis en el Reino Unido. El titular de El País afirmaba«Más miedo al clima que al átomo. Ya hay casi tantos europeos a favor como encontra de la energía nuclear»; no había ocurrido aún el accidente nuclear deFukushima, Japón (marzo, 2011), tras el terremoto y el terrible tsunami. Unosmeses antes había saltado a la prensa otra polémica con el siguiente titular: «Enbusca del embrión ideal», cuyo subtítulo pronosticaba «El nacimiento de un bebé

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para salvar a su hermano es el primer paso entre los nuevos retos científicos:¿por qué no evitar también la predisposición al cáncer o al alzheimer? ¿O elegirel sexo del feto?».

Puede extenderse la lista de noticias y debates sociales relacionados con laciencia y la tecnología aparecidos en medios de comunicación cuanto se quiera,por ejemplo con los alimentos transgénicos, el alarmante incremento de niños yjóvenes con sobrepeso, la desertización, el agotamiento de los recursosnaturales, el comercio de los minerales estratégicos, el tratamiento del SIDA, elabuso de los medicamentos, etc. No cabe duda de que en nuestra sociedad escada día más notoria la presencia de cuestiones de base científica acerca de lascuales los ciudadanos deben tener una opinión fundada porque les afectanpersonal y socialmente. Y si esto es así, el sistema educativo deberíaproporcionarles la formación necesaria para enfrentarse a esos asuntos y estar encondiciones de adoptar decisiones informadas sobre ellos.

La cuestión es: ¿debe ser éste un objetivo prioritario de la enseñanza de lasciencias en la educación obligatoria? Y, si lo fuese, ¿cómo puede conseguirse?,¿es razonable esperar que lo consiga la mayor parte del alumnado? A responderesas preguntas se dedica buena parte de este libro. En todo caso, quizá seaoportuno recordar lo que señalaba Claxton:

En la escuela es imposible enseñarles lo suficiente como para hacerlos expertos en algún campo, perodebería ser posible darles la confianza para plantear preguntas pertinentes y para detectar lassandeces en las respuestas. (Claxton, 1994)

Indicadores de una crisisEl número de jóvenes europeos que se sienten atraídos por lascarreras de ciencias ha experimentado en la última década unprogresivo descenso y ha alcanzado unos valores lo suficientementepreocupantes como para que la Comisión Europea encargara a MichelRocard, ex primer ministro francés, la coordinación de un grupo deexpertos que analizase las causas de este desinterés y propusieramedidas para su corrección. El estudio, publicado en 2007 con eltítulo Science Education Now: A Renewed Pedagogy for the Future ofEurope, más conocido como Informe Rocard, afirma que las razonespor las que los jóvenes no desarrollan el interés por la ciencia soncomplejas, entre ellas destaca que:

Los programas están sobrecargados.La mayoría de los contenidos que se tratan son del siglo XIX.Se enseñan de manera muy abstracta sin apoyo en la observación yexperimentación.No se muestra su relación con situaciones actuales ni sus implicaciones

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sociales.

La conclusión de todo ello es que «los estudiantes perciben la educacióncientífica como irrelevante y difícil». El informe considera evidente que «existeuna conexión entre las actitudes hacia la ciencia y la forma en que se enseñala ciencia» y urge la introducción de cambios sustanciales en la enseñanza de lasciencias.

El Informe Rocard concluye que los estudiantes perciben la educación científicacomo irrelevante y difícil, y considera evidente la conexión entre las actitudeshacia la ciencia y la forma en que se enseña, por lo que urge la introducción decambios sustanciales en la enseñanza de las ciencias.

Con todo, ni son nuevas estas conclusiones ni lo son los datos en que sebasan. Así, el eurobarómetro 224 (C.E., 2005) señala que sólo el 15% de loseuropeos está satisfecho con la calidad de las clases de ciencia que recibió en laescuela, mientras que el 59,5% opina que no son suficientemente atractivas. Enuna línea similar se manifiesta la Quinta Encuesta sobre percepción Social de laCiencia y la Tecnología en España (FECYT, 2011) al indicar que el 40,5% de losencuestados valora como bajo o muy bajo el nivel de la educación científica queha recibido, mientras que sólo el 10,7% lo considera alto o muy alto.

Los datos anteriores evidencian la existencia de una brecha entre losaprendizajes promovidos por las ciencias y las demandas sociales. Brecha que,dado el ritmo al que avanza la sociedad y la inmovilidad de las propuestaseducativas, no deja de aumentar. Monereo y Pozo (2001) llamaron la atenciónsobre este creciente desfase indicando que «a menudo la escuela enseñacontenidos del siglo XIX con profesores del siglo XX a alumnos del siglo XXI».

El interés de los estudiantes no universitarios por la ciencia es, sin duda,trascendental desde la perspectiva económica. Si la sociedad necesita científicos eingenieros, obviamente, necesita personas que quieran llegar a serlo y esto sóloocurrirá si hay suficientes estudiantes que consideran interesante y útil elconocimiento científico. No en vano, la primera recomendación que hace elInforme Rocard afirma de manera taxativa: «Puesto que está en juego el futurode Europa, los encargados de tomar decisiones deben exigir la mejora de laenseñanza de la ciencia a los organismos responsables de aplicar cambios a nivellocal, regional, nacional y europeo.» (la cursiva es nuestra).

Pero si la formación científica es necesaria desde la perspectiva económica nolo es menos desde la perspectiva personal. En efecto, una comprensión básica dela ciencia y la tecnología resulta esencial en la preparación de los jóvenes para suvida futura. Y también lo es desde la perspectiva social en la medida en quedicha formación debe proporcionar criterios para intervenir en la toma dedecisiones políticas sobre aquellas cuestiones que tienen repercusión en sus vidas

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(Pedrinaci, 2006).

La denominada sociedad del conocimiento requiere que la ciudadanía disponga deuna formación científica no sólo mayor, sino mejor adaptada a las nuevasexigencias de un mundo globalizado y tecnológicamente avanzado.

En definitiva, la denominada sociedad del conocimiento requiere que laciudadanía disponga de una formación científica no sólo mayor sino mejoradaptada a las nuevas exigencias de un mundo globalizado y tecnológicamenteavanzado. Frente a estas demandas, el sistema educativo ofrece una enseñanzade las ciencias cuyos contenidos y estrategias didácticas no difieren, en lofundamental, de los de hace varias (puede que muchas) décadas. Comoconsecuencia de ello se incrementa la insatisfacción de los jóvenes con lapropuesta educativa que se les hace, baja su interés por la ciencia y se reduce elporcentaje que elige estudios científicos universitarios. El tratamiento de estapreocupante situación exige una reflexión profunda de las administracioneseducativas, pero también del profesorado, y la adopción de decisiones quepermitan acercar las ciencias que se enseñan a las demandas personales ysociales.

¿Qué se entiende por «competencia» y quéutilidad puede tener?El diccionario de la Real Academia Española ofrece diversas acepciones decompetencia que van desde «oposición o rivalidad de dos o más que aspiran aobtener la misma cosa», hasta «incumbencia»; sin embargo, la que está másrelacionada con la noción que nos ocupa es «pericia, aptitud o idoneidad parahacer algo o intervenir en un asunto determinado» (RAE, 22.a edición). Esteúltimo significado es sinónimo de destreza o habilidad, y si lo asumiéramos, nohabría razones para el revuelo armado con el uso del término «competencia» ymenos aún para que se hablase de «enseñanza por competencias» o de«aprendizaje basado en competencias». Debe tener, por tanto, un significadomás rico.

Como es sabido, el término goza de una larga tradición en el mundoeconómico y laboral. En él, ser competente implica poseer la capacidad paradesempeñar un trabajo, siendo, en consecuencia, bastante más que una destrezaya que supone tener ciertas habilidades, pero también disponer de losconocimientos teóricos y las actitudes necesarias para ejercer bien una profesión.En los años ochenta, en los países anglosajones empezó a extenderse el uso dela noción de competencia como instrumento para evaluar la calidad de losprogramas de formación profesional. Esta circunstancia evidenció la necesidad deintroducir cambios en un sistema académico que valoraba más la adquisición de

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conocimientos teóricos que la capacidad de utilizarlos de manera eficiente en eldesempeño de una profesión.

El término «competencia» goza de una larga tradición en el mundo económico ylaboral, y son diversas las definiciones que de él se han ofrecido.

A partir de los años noventa, algunos organismos internacionales como laOCDE y la Unión Europea impulsan estudios y proyectos para definir lascompetencias clave, o competencias básicas, que serían necesarias a lolargo de la vida. Ésta es la vía que más ha favorecido la extensión a todo elsistema educativo de la noción de competencia. Así, el proyecto DeSeCo(Definición y Selección de Competencias) define competencia como:

La capacidad de responder a demandas complejas y llevar a cabo tareas diversas de formaadecuada. Supone una combinación de habilidades prácticas, conocimientos, motivación, valoreséticos, actitudes, emociones y otros componentes sociales y de comportamiento que se movilizanconjuntamente para lograr una acción eficaz. (OCDE, 2002)

En una línea similar, la propuesta de la Comisión Europea señala que:Las competencias clave representan un paquete multifuncional y transferible de conocimientos,destrezas y actitudes que todos los individuos necesitan para su realización y desarrollo personal,inclusión y empleo. (Comisión Europea, 2004)

En consecuencia, considera competencias clave aquellas que son cruciales paratres parcelas vitales:

La Comisión Europea considera competencias clave aquellas que son crucialespara tres parcelas vitales: la realización y el desarrollo personal a lo largo de lavida, la inclusión en una ciudadanía activa y la aptitud para el empleo.

«Realización y desarrollo personal a lo largo de la vida (capital cultural): lascompetencias clave deben permitir a las personas perseguir objetivospersonales en la vida, llevados por sus intereses personales, sus aspiracionesy el deseo de continuar aprendiendo a lo largo de toda la vida».«Inclusión en una ciudadanía activa (capital social): las competencias clavedeberían permitir a todos una participación como ciudadanos activos en lasociedad».«Aptitud para el empleo (capital humano): la capacidad de todas y cada unade las personas de obtener un puesto de trabajo decente en el mercadolaboral».

Más allá de que adoptemos una u otra definición de competencia, convienedestacar qué características consideramos esenciales y, sobre todo, cuáles sonsus implicaciones educativas. Así, el concepto de competencia:

Incluye conocimientos teóricos, conocimientos prácticos (destrezas) y

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actitudes, pero lo hace de una manera integrada, sugiriendo un tratamientoarticulado de todos ellos. Por ejemplo, la competencia para argumentarimplicaría un conocimiento teórico del objeto de la argumentación y lacapacidad de seleccionar aquello que es más relevante para esa cuestión,pero también la destreza para organizar los argumentos y relacionarlos demanera que favorezcan la obtención de conclusiones, todo ello junto con unaactitud interesada, comunicativa, responsable…Supone la capacidad de utilizar los conocimientos anteriores en diferentescontextos, lo que exige la integración y reorganización de los aprendizajesadquiridos. Es decir, no se trata sólo de ser hábil en la ejecución de una tarea,sino que debe disponerse también de la capacidad de aplicar lo aprendido alanálisis y tratamiento de diversos problemas.Se considera un continuo, no algo que una persona tiene o no tiene. Hay, portanto, diversidad de grados de competencia, y esta circunstancia puedeproporcionarnos una base para establecer estándares o niveles de desarrollocompetencial.Debe desarrollarse a lo largo de la vida. En consecuencia, las competenciasseleccionadas deben ser aquellas capaces de favorecer un aprendizaje másallá del período escolar. En palabras de Coll (2007) serían «las que conviertena un aprendiz en un aprendiz competente».

Como puede verse, el concepto de competencia conecta con un viejo conocidode todos, el aprendizaje significativo. En efecto, en ambos casos se destacaque lo aprendido debe reorganizarse e integrarse de manera que pueda sertransferido a nuevas situaciones y contextos, y se subraya la funcionalidad delaprendizaje como indicador de su grado de adquisición, al tiempo que se hablade la gradualidad en su posesión (también en el aprendizaje significativo seindica la existencia de un continuo desde el aprendizaje repetitivo hasta él). Portanto, tener cierto nivel de competencia en algo implica cierto grado deaprendizaje significativo en ese terreno.

El concepto de competencia conecta con el de aprendizaje significativo: en ambosse destaca que lo aprendido debe reorganizarse e integrarse, debe poder sertransferido a nuevas situaciones y contextos, y subraya la funcionalidad delaprendizaje como indicador de su grado de adquisición.

Sin embargo, aunque tanto el concepto de competencia como el deaprendizaje significativo plantean la funcionalidad del aprendizaje, la perspectivacompetencial, de una parte, enfatiza más esta funcionalidad situándola comoobjetivo central de la enseñanza y, de otra, utiliza como criterio de valoración delos aprendizajes su utilidad no tanto en el contexto académico cuanto en losámbitos personal, social y laboral. Como señalan Zabala y Arnau (2007):

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La perspectiva competencial enfatiza más esta funcionalidad situándola comoobjetivo central de la enseñanza y la utiliza como criterio de valoración no tantoen el contexto académico como en el ámbito personal, social y laboral.

La introducción en la enseñanza del término «competencia» es el resultado de la necesidad de utilizarun concepto que dé respuesta a las necesidades reales de intervención de la persona en todos losámbitos de la vida.

Un impulso definitivo a la expansión del concepto de competencia en laeducación formal ha venido de la mano del Programa para la EvaluaciónInternacional de Alumnos, más conocido por el acrónimo de su denominacióninglesa, PISA. Iniciado en la década de los noventa por la OCDE como unestudio internacional comparado y periódico del rendimiento de los escolares, sufinalidad es proporcionar indicadores educativos que ayuden a los paísesparticipantes en la adopción de medidas para mejorar la calidad de la educación.

Las evaluaciones internacionales anteriores al programa PISA partían de unanálisis detallado de los currículos de los países participantes, de manera que laevaluación se centraba en los elementos comunes, de lo contrario los resultadosno serían comparables.

Las evaluaciones internacionales anteriores al programa PISA, entre las quedestacan las realizadas por la International Association for the EvaluationalAchievement (IEA), partían de un análisis detallado de los currículos de los paísesparticipantes, de manera que la evaluación se centraba en los elementoscomunes, de lo contrario los resultados no serían comparables. Sin embargo, elnúmero de países implicados en PISA (41 en 2003, 57 en 2006 y 66 en 2009) yla diversidad de sus currículos no sólo harían muy complejo el estudio, sino que,si había que limitarse a los aspectos que todos ellos tienen en común, sereducían notablemente los conocimientos que podían ser objeto de evaluación. Elenfoque debía ser necesariamente otro, ¿pero cuál? Consideró PISA que si laeducación obligatoria pretende proporcionar a los estudiantes una formaciónbásica que les permita desenvolverse con éxito en la vida futura –y, como afirmaSchleicher (2006), ningún país aceptaría que su propuesta educativa noprocurara esa formación–, lo que habría de hacerse es definir dicha formaciónbásica y realizar la evaluación sobre ella. Desde esta perspectiva, al evaluador nodebería importarle que la concreción curricular fuese una u otra porque sesupone que, en cualquier caso, es un instrumento para proporcionar eseconjunto de saberes que hemos denominado competencias clave.

PISA consideró que si la educación obligatoria pretende proporcionar a losestudiantes una formación básica que les permita desenvolverse con éxito en lavida futura, lo que debería hacerse es definir dicha formación básica y realizar laevaluación sobre ella.

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Competencia y alfabetización científicaEn un mundo lleno de productos de la investigación científica, la alfabetización científica se haconvertido en una necesidad para todos. Todos necesitamos utilizar la información científica paraelegir entre las opciones que se plantean cada día. Todos necesitamos ser capaces de implicarnos endebates públicos sobre asuntos importantes relacionados con la ciencia y la tecnología. Y todosmerecemos compartir la emoción y la realización personal que puede producir la comprensión delmundo natural. (National Research Council, 1996)

Con estas elocuentes palabras (el destacado es nuestro) que presentan lanecesidad de una alfabetización científica, comienza el documento sobre losNational Science Education Standards (National Research Council, 1996).

En las dos últimas décadas han sido muchas las voces que desde diversasposiciones han demandado una reorientación de los objetivos de la enseñanza delas ciencias en los niveles obligatorios para procurar una formación científicasusceptible de ser aplicada a situaciones habituales de la vida personal, laboral ysocial. La denominación más utilizada para plasmar esta perspectiva es«alfabetización científica», y con ella se ha querido establecer una analogía con laalfabetización, en su significado tradicional, que no se consigue sólo con que unapersona identifique y reproduzca las letras del abecedario, sino que se esperaque sea capaz de comprender un texto o expresar una idea por escrito.

Aunque no todas las propuestas sobre alfabetización científica defienden lasmismas posiciones, existe en ellas una perspectiva común: la necesidad depriorizar en la formación científica aquellas capacidades que ayudan a laciudadanía a ejercer sus derechos e integrarse mejor en un mundo cada vez másinfluido por la ciencia y la tecnología. Una excelente concreción de lo que debeentenderse por alfabetización científica la realiza Bybee en los siguientestérminos:

En todas las propuestas sobre alfabetización científica existe una perspectivacomún: la necesidad de priorizar en la formación científica aquellas capacidadesque ayudan a la ciudadanía a ejercer sus derechos e integrarse mejor en unmundo cada vez más influido por la ciencia y la tecnología.

La alfabetización científica significa que una persona puede preguntar, hallar o dar respuesta acuestiones que su curiosidad le plantea diariamente. Significa que una persona es capaz de describir,explicar y predecir fenómenos naturales. La alfabetización científica capacita para leer en la prensaartículos sobre ciencia y para participar en debates sociales sobre la validez de sus conclusiones. Laalfabetización científica implica que la persona puede identificar los temas científicos que determinanlas decisiones políticas y expresar posiciones informadas científica y tecnológicamente. Un ciudadanocientíficamente alfabetizado debe ser capaz de valorar la calidad de la información científica basándoseen la fuente de la que procede y en los métodos utilizados para generarla. La alfabetización científicatambién implica tener la capacidad de valorar los argumentos que se derivan de los hechosestablecidos y llegar a conclusiones. (Bybee, 1997)

Como puede verse, esta descripción de alfabetización científica encaja

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perfectamente con el concepto de competencia que estamos definiendo, tanto esasí que si sustituimos en ella el término «alfabetización» por «competencia» seríasuscrito, con toda probabilidad, por quienes defienden la necesidad de organizarel currículo de forma que favorezca el desarrollo de la competencia científica.Y si esto es así debemos preguntarnos ¿qué tiene de novedosa esta noción?,pero sobre todo, ¿tiene sentido abandonar la denominación de «alfabetizacióncientífica» en beneficio de la de «competencia científica»?

Debemos preguntarnos si tiene sentido abandonar la denominación de«alfabetización científica» en beneficio de la de «competencia científica».

Un argumento que podría ofrecerse a favor de esta sustitución se deriva de ladiversidad de significados que se le da a la noción de alfabetización científica y eldesconcierto que ello genera. En todo caso, ese fenómeno resulta inevitable concasi cualquier término que comienza a difundirse, no todos sus usuarios leatribuyen el mismo significado y esta circunstancia, más que a su sustitución,debe obligar a alcanzar ciertos consensos en la comunidad científica, entre otrasrazones porque es muy probable que corra la misma suerte el concepto decompetencia científica.

Un argumento que podría ofrecerse a favor se deriva de la diversidad designificados que se le da a la noción de alfabetización científica y el desconciertoque ello genera.

Sin embargo, aunque nada impide continuar utilizando una denominacióncomo la de «alfabetización científica», que sigue gozando de plena vigencia, eluso de su equivalente más novedoso, «competencia científica», a nuestro juicioofrece algunas ventajas:

Un debate que ha perseguido desde su nacimiento a los enfoques dealfabetización científica ha estado relacionado con la acusación de que setrata de una orientación adecuada para la formación básica de aquellaspersonas que no van a elegir carreras científicas, pero inadecuada paraquienes pretenden estudiarlas. Y, aunque consideramos que la formacióncientífica básica más adecuada para todos coincide con la que resulta másconveniente para quienes seguirán opciones científicas (Gil y Vilches, 2001),lo cierto es que esta acusación no es ajena al significado que evoca eltérmino «alfabetización», que, en cualquier caso, ha supuesto un lastre parala aplicación de currículos de alfabetización científica. Lastre que no afecta, almenos de momento, a la competencia científica.Genera una imagen más clara de la continuidad formativa entre la educacióncomún y la formación universitaria y profesional y, quizá por eso, resultamenos probable que se plantee un debate similar al que acabamos de aludir.No viene sola, sino que llega arropada por una serie de competencias clave

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en las que se apoya y a las que apoya, de manera que su aplicación curricularno constituye una excepción. Circunstancia que, sin duda, la hace másfactible y más eficaz.Proporciona excelentes criterios para la selección de los contenidos básicos dela educación obligatoria así como para la evaluación, como hace la noción dealfabetización científica pero, probablemente, ayuda mejor a la definición delas estrategias de enseñanza adecuadas.Su introducción no sólo es avalada por científicos, investigadores y expertosen didáctica de las ciencias, sino que viene impulsada por institucionesinternacionales de tanto peso como la Comisión Europea y la OCDE.

Así pues, el concepto de competencia científica conecta con el de alfabetizacióncientífica, de él recoge los elementos fundamentales de su propuesta acerca decómo reorientar la enseñanza de las ciencias, también sus ideas básicas y suscriterios para priorizar contenidos, pero evita algunos de los inconvenientes queestaban dificultando su aplicación, al tiempo que aprovecha sinergias queincrementan su potencialidad.

El concepto de competencia científica conecta con el de alfabetización científica:de él recoge los elementos fundamentales de cómo reorientar la enseñanza de lasciencias, también sus ideas básicas y sus criterios para priorizar contenidos; evitainconvenientes que estaban dificultando su aplicación, y aprovecha sinergias queincrementan su potencialidad.

La competencia científica en el programa PISA

PISA centra su análisis en tres áreas de evaluación que denomina competencialectora, competencia matemática y competencia científica, y las define en lossiguientes términos:

Competencia lectora: La capacidad que tiene un individuo de comprender, utilizar y analizar textosescritos con objeto de alcanzar sus propias metas, desarrollar sus conocimientos y posibilidades yparticipar en la sociedad.

Competencia matemática: La capacidad que tiene un individuo de identificar y comprender el papelque desempeñan las matemáticas en el mundo, emitir juicios bien fundados y utilizar e implicarse enlas matemáticas de una manera que satisfaga sus necesidades vitales como ciudadano constructivo,comprometido y reflexivo.

Competencia científica: Hace referencia a los conocimientos científicos de un individuo y al uso de eseconocimiento para identificar problemas, adquirir nuevos conocimientos, explicar fenómenoscientíficos y extraer conclusiones basadas en pruebas sobre cuestiones relacionadas con la ciencia.Asimismo, comporta la comprensión de los rasgos característicos de la ciencia, entendida como unmétodo del conocimiento y la investigación humana, la percepción del modo en que la ciencia y latecnología conforman nuestro entorno material, intelectual y cultural, y la disposición a implicarse enasuntos relacionados con la ciencia y con las ideas de la ciencia como un ciudadano reflexivo. (OCDE,2006)

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La definición de competencia científica es, quizá, demasiado extensa y, comopuede verse, más compleja que la ofrecida para las competencias lectora ymatemática. Sin embargo, en documentos anteriores de la OCDE la competenciacientífica se definía en términos similares a las demás competencias:

La capacidad para utilizar el conocimiento científico, identificar preguntas y extraer conclusionesbasadas en pruebas para entender y poder tomar decisiones sobre el mundo natural y los cambiosque la actividad humana ha provocado en él. (OCDE, 2003)

¿Qué diferencias hay entre ambas definiciones? La primera mitad de la definiciónde competencia científica del PISA 2006 recoge y mejora lo que se decía en la de2003. Sin embargo, los autores del proyecto han considerado conveniente añadiruna segunda parte («Asimismo, comporta la comprensión de…») que desglosa lanoción de conocimiento científico para dar entrada a los rasgos característicos dela ciencia, pero también a la percepción del modo en que la ciencia y latecnología están modificando nuestro entorno y a la conveniencia de implicarseen ello de una manera activa y reflexiva. Aunque, en lo fundamental, nadatenemos que objetar a estas inclusiones, la fórmula elegida podría habersemejorado. Una definición no sólo debe ser clara sino también breve, de maneraque conviene dejar su desarrollo para otras partes del discurso posteriores a ladefinición. Desarrollo que, en cualquier caso, resulta inevitable y que el propiodocumento PISA 2006 realiza utilizando diversos niveles de concreción. Así,señala:

A efectos de la evaluación PISA 2006, el concepto de competencia científica aplicado a un individuoconcreto hace referencia a los siguientes aspectos:• el conocimiento científico y el uso que se hace de ese conocimiento para identificar cuestiones,adquirir nuevos conocimientos, explicar fenómenos científicos y extraer conclusiones basadas enpruebas sobre temas relacionados con las ciencias;• la comprensión de los rasgos característicos de la ciencia, entendida como una forma delconocimiento y la investigación humanos;• la conciencia [sic] de las formas en que la ciencia y la tecnología moldean nuestro entorno material,intelectual y cultural;• la disposición a implicarse en asuntos relacionados con la ciencia y a comprometerse con las ideasde la ciencia como un ciudadano reflexivo. (OCDE, 2006)

El concepto de competencia científica ofrecido por PISA tiene la virtud de recogerla perspectiva propuesta desde la alfabetización científica. Así, se centra en el usodel conocimiento científico que las personas hacen para adquirir nuevosconocimientos, analizar cuestiones y sacar conclusiones relacionadas con el medionatural y social.

Y en las páginas siguientes el citado documento clarifica y desarrolla loselementos parciales de esta definición.

Más allá de su dimensión excesiva, el concepto de competencia científicaofrecido por PISA tiene la virtud de recoger la perspectiva propuesta desde la

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alfabetización científica. Así, se centra en el uso del conocimiento científico quelas personas hacen para adquirir nuevos aprendizajes, analizar cuestiones y sacarconclusiones relacionadas con el medio natural y social. Consecuentemente, y demanera acertada, «PISA evalúa la capacidad de realizar tareas relacionadas con lavida real» (Schleicher, 2006). Sin embargo, pueden hacérsele algunas objeciones:

Objeciones: la clasificación de los conocimientos científicos supone un retrocesocon respecto a la utilizada en la última década, no habla de actitudes relacionadascon el interés por la ciencia, y los procedimientos científicos en los que se centraomiten los componentes más creativos.

La clasificación que realiza de los conocimientos científicos que debenaprenderse no sólo no mejora sino que, a nuestro juicio, supone un retrocesocon respecto a la utilizada con profusión en la última década que, de acuerdocon Hodson (1994), diferencia tres componentes:

El aprendizaje de la ciencia (conocimientos de teorías, leyes y conceptos científicos básicos).El aprendizaje de la práctica de la ciencia (conocimientos sobre los procedimientos deinvestigación científica y de resolución de problemas).El aprendizaje acerca de la ciencia (conocimientos sobre la naturaleza de la ciencia y susrelaciones con la tecnología y la sociedad).

No habla de actitudes relacionadas con el interés por la ciencia, cuestiónsobre cuya importancia hay consenso, sino que, seguramente en supretensión de definir conductas observables susceptibles de ser evaluadas porel programa, sólo hace referencia a la disposición a implicarse ycomprometerse en asuntos relacionados con la ciencia, lo que resulta másdiscutible. En efecto, implicarse en cuestiones científicas es, sin duda, unamuestra de interés, resulta loable que se haga y tiene sentido que sepromueva, pero una persona puede ser muy competente científicamente y,sin embargo, poco proclive a comprometerse. En cualquier caso, no debeconfundirse una definición con un criterio de evaluación porque, como apuntaBunge (1985) «Una definición nos dice qué es el concepto definido, un testnos dice cómo reconocerlo o distinguirlo». Lo sorprendente es que una de lasprincipales novedades del PISA 2006 es la información que recoge sobre lasactitudes científicas, incluido el interés por la ciencia y, sin embargo, no eseso lo que se ha reflejado en la nueva definición de competencia científica.Los procedimientos científicos (para referirse a ellos PISA utiliza diversostérminos de manera alternativa como si fuesen sinónimos: «capacidades»,«tareas», «procesos científicos», «habilidades», «destrezas implicadas»,incluso también «competencias») en los que se centra son: identificarcuestiones, explicar fenómenos y utilizar pruebas. Son, sin duda, tres tareasrelevantes pero omite los componentes más creativos, algunos tanimportantes como la formulación de hipótesis o el diseño de procedimientosde contrastación.

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En definitiva, PISA es un excelente programa de investigación que no sólo estáaportando valiosa información sobre el rendimiento escolar en la educaciónobligatoria, sino que con su planteamiento organizado en torno al concepto decompetencia ha llamado la atención acerca de que el sistema educativo nodebería preocuparse tanto por constatar si los estudiantes saben reproducir loque se les ha enseñado como por conocer qué saben hacer con lo que se suponeque han aprendido. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que es un programa deevaluación, no una propuesta de formación. Esta circunstancia tendrían queconsiderarla los diseñadores de currículos porque de ella se derivan algunas delas limitaciones que PISA muestra cuando es analizado desde una perspectivaformativa. No debería pedírsele aquello que no puede ofrecer.

Qué entendemos por ser competentes científicamenteEl Real Decreto de enseñanzas mínimas correspondientes a la educaciónsecundaria obligatoria incluye un anexo sobre competencias básicas en el quedefine la competencia científica (utiliza la denominación de «competencia en elconocimiento y la interacción con el mundo físico») en los siguientestérminos:

Es la habilidad para interactuar con el mundo físico, tanto en sus aspectos naturales como en losgenerados por la acción humana, de tal modo que se posibilita la comprensión de sucesos, lapredicción de consecuencias y la actividad dirigida a la mejora y preservación de las condiciones devida propia, de las demás personas y del resto de los seres vivos. (Real Decreto 1631/2006)

Si es poco afortunada la denominación que utiliza para referirse a la competenciacientífica, no es mucho mejor la definición que hace de ella, que, en definitiva, ¡lalimita a una habilidad! De manera que, aunque ésa sí es una propuesta deformación, no va a resultarnos demasiado útil para concretar qué deberíaentenderse por competencia científica. Así las cosas, tomaremos como referencialas mejores caracterizaciones de alfabetización científica y la propuesta PISA.

Competencia científica podríamos definirla como «un conjunto integrado decapacidades para utilizar el conocimiento científico a fin de describir, explicar ypredecir fenómenos naturales; para comprender los rasgos característicos de laciencia; para formular e investigar problemas e hipótesis; así como paradocumentarse, argumentar y tomar decisiones personales y sociales sobre elmundo natural y los cambios que la actividad humana genera en él».

Más importante que formular una u otra definición de competencia escaracterizarla seleccionando aquellas capacidades que quieren desarrollarseprioritariamente para formar personas científicamente competentes. Enfatizamos«prioritariamente» porque hacer una propuesta formativa es, entre otras cosas,fijar prioridades, pero procurando que el listado no sea excesivo. Así:

Más importante que formular una u otra definición de competencia es

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caracterizarla seleccionando aquellas capacidades que quieren desarrollarseprioritariamente para formar personas científicamente competentes.

En relación con el conocimiento de la ciencia, deben ser desarrolladas lassiguientes capacidades:

Utilizar el conocimiento científico para describir, explicar y predecir fenómenosnaturales.Utilizar el conocimiento científico para analizar problemas y adoptar decisionesen contextos personales y sociales.

En relación con la práctica de la ciencia, deben ser desarrolladas las siguientescapacidades:

Interesarse por conocer cuestiones científicas y problemas socioambientales eindagar sobre ellos.Identificar cuestiones científicas, formular hipótesis y diseñar estrategias parasu contrastación.Buscar y seleccionar información relevante para el caso.Procesar la información. Recoger e interpretar datos cuantitativos ycualitativos. Leer e interpretar gráficas, hacer correlaciones y diferenciar entrecorrelación y causalidad.Construir una argumentación consistente o valorar la calidad de otra dada.Alcanzar conclusiones fundadas en hechos, datos, observaciones oexperiencias.

En relación con la naturaleza de la ciencia y sus relaciones con la tecnología y lasociedad, deben ser desarrolladas las siguientes capacidades:

Comprender los rasgos característicos de la ciencia y diferenciarla de laseudociencia.Valorar la calidad de una información científica en función de su procedenciay de los procedimientos utilizados para generarla.Entender cómo se elaboran los modelos y las teorías, cuál es su utilidad y porqué se modifican.Valorar la influencia social de los productos de la ciencia y la tecnología, ydebatir sobre cuestiones científicas y tecnológicas de interés social.Responsabilizarse con la adopción de medidas que eviten el agotamiento delos recursos naturales o el deterioro ambiental y favorezcan un desarrollosostenible.

Lo que caracteriza a la competencia científica es la integración de las capacidadesanteriores, de manera que ayuda a afrontar adecuadamente problemascientíficos, tecnológicos o socioambientales en situaciones de la vida cotidiana o

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laboral del individuo.

Pero, en última instancia, lo que caracteriza a la competencia científica es laintegración de las capacidades anteriores, de manera que ayuda a afrontaradecuadamente problemas científicos, tecnológicos o socioambientales ensituaciones de la vida cotidiana o laboral del individuo.

En resumen

Diversos datos muestran que los jóvenes europeos se sienten poco atraídospor las ciencias y perciben la formación científica recibida como irrelevante ydifícil. Las principales causas estarían relacionadas con la ciencia que seenseña, muy alejada de los problemas actuales, y sobre todo con el modo enque se enseña. Existe una brecha entre los aprendizajes promovidos por lasciencias escolares y las demandas sociales.La Comisión Europea considera necesario que los sistemas educativos de lospaíses miembros se centren en el desarrollo de competencias clave,entendidas como «un paquete multifuncional y transferible de conocimientos,destrezas y actitudes que todos los individuos necesitan para su realización ydesarrollo personal, inclusión y empleo».El concepto de competencia integra conocimientos teóricos, conocimientosprácticos (destrezas) y actitudes; implica la capacidad de utilizarlos endiferentes contextos, y se considera un continuo que debe desarrollarse a lolargo de la vida, no algo que una persona tiene o no tiene.El concepto de competencia científica enlaza con el de alfabetizacióncientífica, de éste recoge la necesidad de priorizar las capacidades que ayudana la ciudadanía a ejercer sus derechos e integrarse mejor en un mundoglobalizado cada vez más influido por la ciencia y la tecnología; pero superaalgunos de los inconvenientes que estaban dificultando su aplicación.La caracterización de competencia científica que hace PISA tiene un enfoqueadecuado, pero también algunas limitaciones derivadas del hecho de ser unprograma de evaluación, no una propuesta de formación.Entendemos por competencia científica un conjunto integrado de capacidadespara utilizar el conocimiento científico a fin de describir, explicar y predecirfenómenos naturales; para comprender los rasgos característicos de laciencia; para formular e investigar problemas e hipótesis; así como paradocumentarse, argumentar y tomar decisiones personales y sociales sobre elmundo natural y los cambios que la actividad humana genera en él.

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En la práctica

Una propuesta formativa que pretenda desarrollar la competencia científica debería conseguir que losestudiantes de dieciséis años estuviesen en condiciones de resolver actividades como la que, a modode ejemplo, seguidamente se propone. Lo que implica ser capaz de entender una noticia de basecientífica, utilizar los conocimientos científicos para interpretarla y valorarla, buscar y seleccionarinformación relevante para el caso, identificar cuestiones científicas, formular hipótesis, hacerpredicciones, construir una argumentación consistente y valorar la influencia social de los productoscientíficos y tecnológicos.

¿Pudo predecirse el terremoto?

En abril de 2009, un terremoto ocurrido en el centro de Italia produjo 290 víctimas mortales. Lasiguiente noticia relata lo ocurrido. Léela y responde a las cuestiones que se plantean.

Un terremoto sacude el centro de Italia y causa al menos 150 muertosVERÓNICA BECERRILCorresponsal

L’Aquila (Italia). Devastación, desamparo y descoordinación. Así podía resumirse el panorama en laciudad italiana de L Aquila, una de las localidades más afectadas por el terremoto de 5,8 grados enla escala de Richter que a las 3:32 de la madrugada de ayer golpeó el noroeste italiano. A medidaque pasaban las horas el número de fallecidos aumentaba superando al final del día los 150.La máquina política se puso en marcha de madrugada enviando a la zona al delegado deProtección Civil, Guido Bertolaso, quien definió el panorama como «la peor tragedia del milenio».Faltó coordinación en la región, como pudo comprobar ABC recorriendo la carretera que uníaRoma con L Aquila y las calles de la ciudad, capital de la región de los Abruzzos. Una carreteradesierta por la que pasaban ambulancias y camiones con víveres, y unas calles llenas deescombros y de trozos de casas a punto de caer.L Aquila quedó devastada al igual que Onna y Paganica, epicentro del terremoto a sólo sietekilómetros. La desolación llegó con la puesta del sol, cuando los más de 60.000 desalojadosbuscaban dónde pasar la noche: en el coche, en una tienda de campaña, o bajo un árbol.

Predicción polémicaEl Gobierno pidió a los ciudadanos de L Aquila que no se quedasen en las casas afectadas porque«no hay nadie que pueda decir si habrá otras réplicas en las próximas horas o días». Asimismo,aseguró que «no existen datos científicos para prevenir terremotos», después de la polémicaprovocada por el hecho de que un experto había advertido la semana pasada de que erainminente un gran temblor y fuese sancionado por provocar la alarma entre la población.

(…)

(…)Después del terremoto, el terreno afectado sufrió otras sacudidas de distinta intensidad, la másfuerte de las cuales tuvo lugar una hora después del seísmo, con una intensidad de 4,6 grados enla escala de Richter.Ante la situación creada en el centro del país, el presidente del Consejo italiano, Silvio Berlusconi,

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declaró el estado de emergencia nacional, al mismo tiempo que convocaba de urgencia el Consejode Ministros.(…)_____________________Fuente: ABC (7 abril 2009)

Haz una ficha sobre este terremoto que incluya los datos más importantes de la noticia y un mapade Italia con la ubicación del epicentro. ¿Por qué son frecuentes los terremotos en Italia? ¿Es similar,a estos efectos, la situación de la Península Ibérica?COMENTARIO: la península italiana está integrada por un conjunto de microplacas que se sitúan

entre dos grandes placas litosféricas, la Euroasiática y la Africana, eso hace que allí sean frecuentes losterremotos. Su situación tiene ciertas similitudes con la del sur y sureste de la Península Ibérica, laBética, aunque algo más activa.

La noticia menciona otro seísmo con «una intensidad de 4,6 grados en la escala de Richter». ¿Escorrecta esa expresión? ¿Es lo mismo intensidad que magnitud de un terremoto? ¿Qué mide laescala de Richter?COMENTARIO: es frecuente que los medios de comunicación confundan (utilicen como sinónimos)

«magnitud» e «intensidad» de un terremoto. Sin embargo, la magnitud mide la cantidad de energíaliberada al producirse el sismo (utiliza la escala Richter), mientras que la intensidad mide los efectos delterremoto (utiliza la escala EMS). Un terremoto sólo tiene una magnitud, mientras que su intensidad vadisminuyendo a medida que nos alejamos del epicentro.

La información se hace eco de una polémica surgida porque un experto había predicho laocurrencia de este terremoto. ¿Pueden predecirse los terremotos? Busca información acerca de loque la comunidad científica señala sobre la predicción de terremotos. ¿Qué palabras clave utilizaráspara esta búsqueda?COMENTARIO: la polémica, incluso, ha ido mucho más allá de lo señalado en la noticia, hasta el

punto de que los fiscales que investigan el terremoto de L’Aquila han acusado de ¡homicidio involuntarioa los sismólogos de la zona! (pueden verse más detalles interesantes del caso en Pantosti, 2010). Todoello a pesar del consenso existente en la comunidad acerca de que en el estado actual delconocimiento no es posible predecir los terremotos (en el sentido de adelantar la magnitud, elmomento y el lugar en que se originaría).

Una persona de L’Aquila asegura que su perro le ha salvado ladrando antes del terremoto, y lomismo ha hecho cada vez que iba a producirse una réplica. Ante las frecuentes noticias sobre lacapacidad de predicción sísmica de ciertos animales, ¿qué comportamiento dirías que debe adoptarun científico?:

Ignorar estas informaciones porque no son fiables ya que no proceden de otros científicos.Comprobar si puede establecerse una relación fiable y repetible entre un comportamiento animaly la proximidad de un seísmo.Dada la frecuencia con que aparecen estas noticias, aceptar que hay animales con capacidad depercibir la proximidad del terremoto.

COMENTARIO: la cuestión puede ayudar a que los estudiantes diferencien ciencia de seudociencia yentiendan la diferencia que existe entre el modo en que se acerca a la cuestión un científico y el modoen que lo hace un seudocientífico.

En Italia se ha generado un debate acerca de lo que debería haberse hecho para evitar lacatástrofe. Los terremotos, se dice, no pueden evitarse pero sí puede conseguirse que nodegeneren en catástrofes. ¿Cuál es tu posición al respecto? Construye una argumentación que ladefienda.Averigua la peligrosidad sísmica de la zona en la que vives (www.ign.es/ign/layoutIn/sismoListadoMapasSismicos.do) e indica las medidas de prevención que convendría adoptar.

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La noción de competencia científica proporcionacriterios para seleccionar, enseñar y evaluar losconocimientos básicos

Emilio Pedrinaci

La potencialidad de la noción de competencia científica deriva de la ayuda quepuede proporcionar para organizar el currículo, aportando criterios paraseleccionar los conocimientos básicos y orientando sobre el modo enseñarlos yevaluarlos.

¿Es la competencia científica un elementocurricular más o una nueva forma de organizarel currículo de ciencias?

Afirma Coll (2006) que «es totalmente imposible que el alumnado puedaaprender y el profesorado pueda enseñar todos los contenidos ya incluidos enlos currículos actualmente vigentes en estos niveles educativos [educaciónprimaria y secundaria obligatoria]». A pesar de eso, cada reforma curricularincorpora nuevos contenidos para atender a demandas sociales (sostenibilidad,educación vial, educación para el consumo, violencia de género…) o para darentrada a avances científicos y tecnológicos (TIC, ingeniería genética,biotecnología, nuevos materiales, energías alternativas…) sin que estas entradas

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se vean compensadas por otras salidas. Si es un error tan obvio, ¿por qué es tanperseverante?, y, lo que resulta más sorprendente, ¿por qué sucede en tantospaíses?

Las administraciones educativas parecen estar convencidas de que unapropuesta curricular puede recibir críticas muy duras por no incluir tal o cualconocimiento, mientras que el exceso de contenidos suele ser poco criticado y,en todo caso, esas críticas tienen nula incidencia mediática. Quizá por eso, lossistemas educativos ofrecen de manera casi generalizada unos programassobrecargados (Rocard y otros, 2007). No obstante, que se trate de un malextendido por muchos países no debería servirnos de consuelo ya que no evitasus efectos negativos, entre los cuales cabe destacar el sentimiento defrustración que genera en el profesorado ver que debe enfrentarse a unosprogramas inabarcables, la propensión al uso de metodologías poco participativasque promueve y la sensación de fracaso escolar que conlleva. El convencimientode que esto es así anima a Coll (2006) a subrayar «la necesidad de adoptar unaperspectiva distinta a la que se ha venido asumiendo tradicionalmente en losprocesos de revisión y actualización curricular». Una perspectiva que ayude adiferenciar entre «lo básico imprescindible y lo básico deseable en el currículo dela educación básica».

La introducción de las competencias básicas en el currículo debería servir deherramienta que ayudase a solucionar esta situación, aunque, como veremosseguidamente, existe el riesgo de que su efecto sea exactamente el contrario yviniese a engordar, aún más, el currículo y a complicar su traslación al aula.

Algunas ventajas de la perspectivacompetencial y requisitos para quepuedan hacerse efectivasComo hemos señalado al tratar la idea clave 1 (pp. 15-37), laperspectiva competencial puede tener efectos muy positivos: ayudar aseleccionar el currículo, situar en el centro de la enseñanza laconsecución de aprendizajes funcionales y útiles personal, laboral ysocialmente, proponer contextos de aprendizaje más relacionados conlas situaciones de uso del conocimiento, favorecer metodologías másparticipativas y conseguir que los criterios de evaluación dejen decentrarse en constatar si el alumnado sabe reproducir lo que se le haenseñado para preocuparse por comprobar qué sabe hacer con lo quese supone que ha aprendido.

Bien, pero para que estas ventajas puedan llegar a hacerseefectivas, es necesario otorgar a las competencias un papel curricular

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preferencial, ¿cómo si no puede esperarse que ejerzan su influenciapositiva? ¿Es ésa la posición que se le ha asignado en la últimareforma educativa española?

Para que las ventajas de la perspectiva competencial puedan llegar ahacerse efectivas, es necesario otorgar a las competencias un papelcurricular preferencial.

Si atendemos a lo que señalan en su introducción tanto el RealDecreto de enseñanzas mínimas de Educación Primaria (EP) como elde Educación Secundaria Obligatoria (ESO), (Real Decreto 1513/2006y Real Decreto 1631/2006, respectivamente), la respuesta debería serafirmativa: «En la regulación de las enseñanzas mínimas tieneespecial relevancia la definición de las competencias básicas que elalumnado debe alcanzar al finalizar la educación obligatoria». Más aúnsi observamos la disertación sobre competencias básicas con la quese inicia el anexo I, que estos reales decretos dedican a exponer loscurrículos de las materias, y comprobamos que al comienzo de cadauna de ellas figura un apartado denominado «Contribución de lamateria a la adquisición de las competencias básicas». Sin embargo,esta presunta relevancia termina dando lugar a una situación maldefinida, cuando no abiertamente contradictoria. Así, en el RealDecreto de enseñanzas mínimas de la ESO (en el de EP se dice casi lomismo), el artículo 2 trata de los fines; el 3, de los objetivos de laESO; el 4 y el 5, de las materias, y el 6, del currículo, recogiendo loque ya señalaba la Ley Orgánica de Educación (LOE): «Se entiendepor currículo de la educación secundaria obligatoria el conjunto deobjetivos, competencias básicas, contenidos, métodos pedagógicos ycriterios de evaluación de esta etapa» (Ley Orgánica 2/2006).

Como vemos, da entrada a las competencias básicas como unnuevo elemento curricular que viene a engrosar los anteriores. Utiliza,por tanto, la misma tendencia acumulativa que viene aquejando a loscontenidos curriculares: se abre la puerta a todo aquello que seconsidera novedoso e interesante, pero sin que estas incorporacionesse vean compensadas con otras salidas, ni siquiera con nuevasreorganizaciones. Quizá debamos hacernos algunas preguntas: ¿soncompatibles las competencias básicas con los objetivos y demáselementos curriculares? Y, en el supuesto de que lo fuesen, ¿esconveniente que se planteen de manera independiente, de manerarelacionada o sería mejor que, simplemente, las competencias básicassustituyesen a los objetivos de la etapa y ayudasen a reelaborar todolo demás?

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Debemos hacernos algunas preguntas como saber si soncompatibles las competencias básicas con los objetivos y demáselementos curriculares.

No cabe duda de que las competencias básicas son compatiblescon los elementos curriculares tradicionales. En efecto, lascompetencias ayudan a seleccionar los contenidos pero no lossustituyen, orientan la metodología pero no la definen, proporcionanclaves para fijar los criterios de evaluación pero no los haceninnecesarios. Su relación con los objetivos es, sin embargo, másredundante. ¿Tiene sentido que se establezcan en el artículo 3 delReal Decreto unos objetivos generales para la ESO con independenciade las competencias básicas?, ¿cómo entender que en el citadoartículo se detallen todos los objetivos mientras que en el que tratade las competencias (art. 7) no se haga una relación de ellas? Y, sinembargo, en este último artículo se afirma: «Los currículosestablecidos por las administraciones educativas y la concreción delos mismos que los centros realicen en sus proyectos educativos seorientarán, asimismo, a facilitar la adquisición de dichascompetencias».

Las competencias básicas son compatibles con los elementoscurriculares tradicionales: ayudan a seleccionar los contenidos, perono los sustituyen; orientan la metodología, pero no la definen;proporcionan claves para fijar los criterios de evaluación, pero no loshacen innecesarios.

¿Esta orientación no es el papel que se le supone a los objetivos?¿A qué debe atenderse entonces, a los objetivos de la etapa o a lascompetencias básicas? Para esta normativa, debe atenderse a ambossimultáneamente, con idéntico sentido y similar relevancia. Así, altratar la evaluación (art. 10) señala: «Los criterios de evaluación delas materias serán el referente fundamental para valorar tanto elgrado de adquisición de las competencias básicas como el deconsecución de los objetivos». O, por ejemplo, al hablar del título degraduado en ESO (art. 15): «Los alumnos que al terminar laeducación secundaria obligatoria hayan alcanzado las competenciasbásicas y los objetivos de la etapa obtendrán el título…». (La cursivaes nuestra).

En definitiva, existe una duplicidad confusa que en unas ocasionesremite a las competencias básicas, atribuyéndoles un papel deobjetivos de la etapa, en otras remite a los objetivos y en la mayoríase refiere a ambos otorgándoles idéntica función. Si, atendiendo a la

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recomendación del Parlamento Europeo (2006), la administracióneducativa decidió que la educación obligatoria se centrase en eldesarrollo de las competencias básicas, ¿por qué no lo ha hecho contodas sus consecuencias?, ¿por qué no ha considerado que, desdeese momento, el objetivo de la educación obligatoria pasaba a ser«desarrollar las competencias básicas»? O, alternativamente, ¿por quéno ha definido los objetivos en términos de competencias?

Existe una duplicidad confusa que en unas ocasiones remite a lascompetencias básicas, atribuyéndoles un papel de objetivos de laetapa; en otras remite a los objetivos, y en la mayoría se refiere aambos otorgándoles idéntica función.

Si, como señala la propia normativa, los objetivos definen lascapacidades que deben desarrollarse a lo largo de la etapa, ¿quéhacen, entonces, las competencias básicas? Desde esta perspectiva, silos objetivos de la etapa no coinciden con las competencias básicas,es porque unos u otras están mal definidos o mal seleccionados. Amenos que se pretenda que las competencias básicas se queden «unpoco cortas» (recogiendo aquellos saberes que se consideranimprescindibles) y se juzgue necesario completarlas con otrascapacidades deseables, aunque no imprescindibles. Pero, en estecaso, las competencias serían un subconjunto de los objetivos ycomo tal deberían integrarse.

Si los objetivos de la etapa no plasman las competencias básicas, esporque unos u otras están mal definidos o mal seleccionados.

Efectivamente, las competencias básicas pueden ser compatiblescon los elementos curriculares tradicionales, del mismo modo que unbarco puede compatibilizar las velas y el motor. Sin embargo,debemos asumir que disponer del doble sistema de propulsiónintroduce no pocas complejidades y, en consecuencia, sería muydiscutible que se obligase a que todos los barcos (con independenciade que se trate de un mercante, un portaviones o uno de recreo)dispusieran de ambos, especialmente si tres de los principalesproblemas de las embarcaciones fuesen el exceso de aparataje quellevan, lo obsoleto que resulta buena parte de él y la frecuencia conque la dificultad de manejar simultáneamente tanto instrumentalacaba en naufragio.

La introducción de las competencias básicas en el currículo adquieresentido si se convierten en un concepto estructurador que ayuda atomar decisiones acerca de qué debe enseñarse, cómo debe hacerse

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y cómo debe evaluarse.

En definitiva, la introducción de las competencias básicas en elcurrículo adquiere sentido, a nuestro juicio, si se convierten en unconcepto estructurador que ayuda a tomar decisiones acerca de quédebe enseñarse, cómo debe hacerse y cómo debe evaluarse. Si no esasí, si se añade como un elemento más tras los objetivos, supeditadoa ellos, y se mantienen inalterados todos los demás, lo que va aconseguirse es introducir una complejidad inútil en lasprogramaciones de aula, no poco desconcierto en el profesorado y, loque es peor, un mal uso que va a quemar un concepto que encierragrandes potencialidades.

En ciencia, la sencillez es un valor. Entre dos hipótesis o dos teoríasque explican las observaciones igualmente bien se elige siempre lamás sencilla, la que tiene menos artificio. Idéntico criterio deberíautilizarse en las propuestas curriculares.

La competencia científica entre las demáscompetenciasA partir del año 2000, diversos informes del Consejo de Educación yde la Comisión Europea llaman la atención acerca de la necesidad degarantizar que todos los ciudadanos europeos dispongan de unascompetencias básicas que los capaciten para desenvolverseadecuadamente, tanto desde la perspectiva personal como laboral ysocial, y les abran las puertas de un aprendizaje a lo largo de la vida.Estos informes concluyeron en la Recomendación del ParlamentoEuropeo y del Consejo de 18 de diciembre de 2006 sobre lascompetencias clave para el aprendizaje permanente (ParlamentoEuropeo, 2006), en la que se insta a los estados miembros a adoptarun marco de referencia común en sus sistemas educativos quepromueva la adquisición de las competencias clave.

Al Ministerio de Educación español le pilla la gestación de esteacuerdo en la fase final de elaboración de la LOE y de los nuevoscurrículos que la desarrollan. Por tanto, es un momento que podríaconsiderarse oportuno, en la medida en que permite asumirinmediatamente la recomendación comunitaria, pero, al mismotiempo, le coge a contrapié y le obliga a unas premuras no deseadasque, seguramente, están en la base de las contradicciones ydesajustes mostrados por una propuesta curricular que no consigueeliminar la sensación de que las competencias básicas se han

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introducido de manera forzada cuando los currículos de las materiasestaban ya elaborados.

Sea como fuere, la normativa española incorpora, con ligeroscambios, las ocho competencias clave comunitarias, que aquí pasan allamarse competencias básicas. Los cambios suponen, en un caso,desdoblamiento, en otro, unión y, en casi todos, modificaciones dedenominación no siempre relevantes (véase el cuadro 1 en la páginasiguiente).

Aunque algunas competencias tienen un carácter más claramentetransversal (aprender a aprender o autonomía e iniciativapersonal) que otras (matemática o científica), quizá la primeraconclusión que puede extraerse de este listado de competencias esque, como no podía ser de otro modo, no pretende establecerse unarelación lineal entre competencia y área o materia curricular. Laaclaración es especialmente pertinente en el caso de la competenciacientífica (a la que la normativa LOE añade la tecnológica y lasengloba en la poco afortunada denominación de «competencia en elconocimiento y la interacción con el mundo físico»), que podría hacerpensar que la enseñanza de las ciencias debe limitarse a su desarrollo.

Cada una de las áreas o materias debe contribuir al desarrollo dediversas competencias, si bien no en idéntica proporción. Y si esto esasí, debemos preguntarnos, ¿además de la científica, qué otrascompetencias deben trabajarse desde la enseñanza de las ciencias?

Cada una de las áreas o materias debe contribuir al desarrollo dediversas competencias, si bien no en idéntica proporción.

Cuadro 1. Comparación entre competencias UE y LOE (adaptado de Pro y Miralles, 2009)

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Formulada la cuestión en estos términos, alguien podría decir, nosin cierta razón, que el currículo de ciencias es lo suficientementecomplejo y ambicioso como para que debamos preocuparnos,además, de cubrir flancos que deben ser atendidos por áreas como lade lenguaje, matemáticas o ciencias sociales. Nuestro planteamiento,como recogemos en este libro, no es éste. Lo que proponemos podríasintetizarse así: pensemos qué saberes deben promoverse paraconseguir un buen aprendizaje de las ciencias (y, consecuentemente,para desarrollar adecuadamente la competencia científica) y veamoscómo convendría hacerlo de modo que, al mismo tiempo, secontribuyese al desarrollo de otras competencias básicas.

Así, un buen aprendizaje de las ciencias exige estimar y medir,recoger e interpretar datos, trabajar con gráficas y tablas, hacercorrelaciones, resolver problemas… Pues bien, al hacer todo estoestamos contribuyendo al desarrollo de la competencia matemática.

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De igual forma, un adecuado aprendizaje científico requiere ejercitarseen tareas de describir e interpretar fenómenos naturales, formularhipótesis, construir argumentaciones bien fundadas o comunicar lasconclusiones alcanzadas tras un estudio o indagación y, al hacerlo, elalumnado estará aprendiendo ciencias y estará desarrollando,también, su competencia lingüística. De modo similar, podemospreguntarnos si es posible promover una alfabetización científica sinque el alumnado busque, seleccione y procese información a la quepuede tener acceso por diversos medios, o sin que relacione lascuestiones que se están tratando con situaciones cotidianaspersonales, sociales o globales. Pues al hacerlo, en este último casose estará desarrollando la competencia social y ciudadana, y enel anterior, el tratamiento de la información y competencia digital.Y, ¿no es un objetivo importante de la enseñanza de las cienciaspromover un espíritu crítico o la capacidad de afrontar de forma cadavez más autónoma una investigación escolar?, ¿qué promueveeso sino la competencia de autonomía e iniciativa personal? Parafinalizar, podríamos recordar las recomendaciones que Ignacio Pozonos hacía a los enseñantes en su libro Aprendices y maestros (Pozo,1996) y plasmaba en un decálogo que acababa condensando en dosmandamientos, el segundo rezaba así: «Transferirás progresivamentea los aprendices el control de su aprendizaje sabiendo que la metaúltima de todo maestro es volverse innecesario». Mandamiento quetiene que ver con la autonomía e iniciativa personal, pero cuya basese asienta en la competencia de aprender a aprender.

Pensemos qué saberes deben promoverse para conseguir un buenaprendizaje de las ciencias y veamos cómo convendría hacerlo demodo que, al mismo tiempo, se contribuyese al desarrollo de otrascompetencias básicas.

En definitiva, si nuestra propuesta de enseñanza de las ciencias nofavorece, junto a la competencia científica, el desarrollo de lacompetencia matemática, la lingüística, la de tratamiento de lainformación, la social y ciudadana, la de autonomía e iniciativapersonal o la de aprender a aprender, algo estamos haciendo mal.

No obstante, como la relación de la enseñanza de las ciencias conestas competencias no es simétrica, el tratamiento que damos en estelibro recoge esa asimetría. Así, todas las propuestas de aprendizajeque hacemos están pensadas para promover el desarrollo de lacompetencia científica pero, además, destacamos aquellascapacidades (y procedimientos) necesarias para el aprendizaje de las

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ciencias que promueven el desarrollo de la competencia lingüística yles asignamos un capítulo, idea clave 7 (pp. 147-169). Asimismo, lasrelaciones ciencia, técnica y sociedad (competencia social yciudadana) son abordadas con más detenimiento en la idea clave 8(pp. 171-195). El carácter más transversal del resto de competenciasaconseja que su tratamiento se integre a lo largo de toda lapropuesta, así lo hacemos.

Competencia científica y currículo decienciasEl concepto de competencia ha generado grandes expectativasporque se espera de él que contribuya a simplificar el sobresaturadocurrículo y orientarlo a la consecución de aprendizajes útiles desde laperspectiva personal, laboral y social. Como hemos indicado, muchonos tememos que no ha sido así en la normativa que desarrolla laLOE, en la que las competencias se han añadido a los anterioreselementos curriculares sin sustituir ninguno de ellos y, lo que es peor,sin reelaborarlos. Pero, centrémonos en el currículo de ciencias.

Cañas, Martín Díaz y Nieda (2007) hacen un análisis exhaustivo delnuevo currículo español de ciencias en la ESO y en EP cotejándolocon la competencia científica tal y como es percibida por el programaPISA. Sus conclusiones son que, en general, los objetivos, contenidosy criterios de evaluación de estos currículos recogen en buena medidalas capacidades científicas enunciadas por PISA, si bien lo hacen connotables desequilibrios. Así, algunas, como «la descripción yexplicación de fenómenos», se hallan abundantemente representadas(se ocupa de ello el cuerpo conceptual de las disciplinas), mientrasque otras, como «la utilización de pruebas científicas», se encuentrandeficientemente tratadas, y otras, como «la identificación decuestiones científicas», están casi ausentes.

Con todo, y a pesar de las deficiencias y desequilibrios reseñados,puede decirse que los currículos LOE salen razonablemente bienparados del estudio de Cañas, Martín Díaz y Nieda (2007) (cuyalectura recomendamos a quienes quieran conocer los detalles), ya quela conclusión no explícita que se obtiene al leerlo es que se puedeconseguir un buen nivel de desarrollo de la competencia científica apartir de un tratamiento adecuado del currículo LOE. No tenemosduda de que así es, pero lo mismo sucedería si el currículo analizadohubiese sido el de la LOGSE, pensado mucho antes de que las

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competencias básicas «irrumpiesen» en el sistema educativo. Ocurreque una buena propuesta de enseñanza de las ciencias no puededejar de generar el desarrollo de la competencia científica, y será asítanto si se es consciente de ello como si no. La cuestión es¿entonces, para qué se han incluido las competencias?, ¿qué seespera de ellas?

A pesar de las deficiencias y desequilibrios puede decirse que loscurrículos LOE salen razonablemente bien parados, ya que se puedeconseguir un buen nivel de desarrollo de la competencia científica apartir de un tratamiento adecuado del currículo LOE.

A la vista del currículo LOE para las ciencias en la ESO (RealDecreto 1631/2006), no es fácil ofrecer una respuesta coherente aestas preguntas. Probablemente, casi todos los desajustes se derivande la premura con que se han introducido las competencias en elcurrículo. El proceso comenzó con una definición de competenciacientífica, o científico-tecnológica, demasiado larga y farragosa quepretende integrarlo todo y que, sin embargo, al identificar lacompetencia con una habilidad ofrece un concepto simplista eincorrecto de ella:

Probablemente, casi todos los desajustes se derivan de la premuracon que se han introducido las competencias en el currículo.

Es la habilidad para interactuar con el mundo físico, tanto en sus aspectos naturalescomo en los generados por la acción humana, de tal modo que se posibilita lacomprensión de sucesos, la predicción de consecuencias y la actividad dirigida a lamejora y preservación de las condiciones de vida propia, de las demás personas y delresto de los seres vivos. En definitiva, incorpora habilidades para desenvolverseadecuadamente, con autonomía e iniciativa personal en los ámbitos de la vida y delconocimiento muy diversos (salud, actividad productiva, consumo, ciencia, procesostecnológicos, etc.), y para interpretar el mundo, lo que exige la aplicación de losconceptos y principios básicos que permiten el análisis de los fenómenos desde losdiferentes campos del conocimiento científico involucrados. (Real Decreto 1631/2006)

Y continuó este proceso con una integración forzada de lascompetencias en un currículo que deja casi intactos sus objetivos,contenidos, metodologías y criterios de evaluación. Antes hemosseñalado la confusa relación entre objetivos y competencias básicasque se observa en estos currículos pero, probablemente, es en loscriterios de evaluación donde más se evidencia que su elaboración hasido ajena a la perspectiva competencial, ya que no sólo deberíanestar referidos a las competencias básicas, sino que cabría esperar deellos que proporcionasen, en cada curso, indicadores o estándares

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que actuaran como referentes del grado de desarrollo esperable delas competencias básicas. Pues bien, ni en la definición de los criteriosde evaluación de ninguna materia científica de los cuatro cursos de laESO, ni en los comentarios que les siguen hay una sola mención aninguna de las competencias básicas, ni siquiera a la competencia enel conocimiento y la interacción con el mundo físico. El término«competencia» sólo figura una vez, lo hace en el comentario alcriterio 2 del currículo de Física y química de 3.o de ESO para señalar«Asimismo, se valorarán competencias procedimentales tales…».

Donde el desajuste se hace más evidente es en el currículo deeducación primaria, regulado por el Real Decreto de enseñanzasmínimas en cuyo anexo se recoge la misma propuesta competencialque en el de la ESO.

Con todo, donde el desajuste se hace más evidente es en elcurrículo de educación primaria regulado por el real decreto deenseñanzas mínimas (Real Decreto 1513/2006), en cuyo anexorecoge la misma propuesta competencial que en el de la ESO. Comoseñalan Pro y Miralles (2009):

Es cierto que, en un párrafo, se dice que las competencias que se recogen debenalcanzarse al finalizar la educación obligatoria y que en este nivel sólo se debe iniciar laadquisición de cada una de las señaladas. Pero también lo es que el maestro «semerecía» que, en «su» currículo, no sólo se le mostrara hasta dónde se va a llegar enla siguiente etapa educativa sino qué debe hacer en la suya (hasta dónde puedetrabajar, cuáles debe priorizar, cómo secuenciar la adquisición de las mismas…).

La ausencia de un ajuste de las competencias a la educación primariaque pudiera servir de referencia más cercana (o la definición de unosestándares adecuados) se hace más evidente cuando el propio RealDecreto afirma (art. 10.2): «Se accederá al ciclo educativo siguientesiempre que se considere que_se ha alcanzado el desarrollocorrespondiente de las competencias básicas y el adecuado grado demadurez» (la cursiva es nuestra). Pero olvida decir cuál es esedesarrollo de las competencias básicas que debe alcanzarse.

En síntesis, para mejorar la claridad, coherencia y eficacia resultaríarecomendable que el citado real decreto de enseñanzas mínimas:

Sustituyese los objetivos de etapa por las competencias básicas ehiciera una propuesta coherente con dichas competencias.Definiese mejor la competencia científica y la utilizara comoconcepto estructurador de los currículos del área de ciencias de lanaturaleza, de manera que todos los elementos curriculares fuesencoherentes con ella.

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Sustituyese los objetivos del área por las capacidades quepretenden desarrollarse o, en su defecto, formulase unos objetivosde área pensados para el desarrollo de la competencia científica ydemás competencias básicas.Hiciera una profunda selección de contenidos de manera quefuesen abordables por su volumen, y susceptibles de resultarinteresantes y útiles para el alumnado, tanto en el momentoactual como en su vida futura.Formulase unos criterios de evaluación pensados desde laperspectiva del desarrollo de la competencia científica quepermitieran disponer de niveles o estándares por curso quepudieran servir de referencia.

Porque lo que resulta más decepcionante de los nuevos currículos deciencias es que se han añadido las competencias, pero se ha dejadoinalterado todo lo demás. De manera que no han sido utilizadas paraseleccionar los contenidos (o reducir su volumen), que siguen taninabarcables como siempre, tampoco han servido para reorientardichos contenidos y mejorar su conexión con el contexto personal,laboral o social, ni resulta apreciable su concreción en los criterios deevaluación. Despojadas de su potencialidad para reestructurar elcurrículo, en el mejor de los casos, las competencias se convierten enun concepto inútil y, en el peor, en un elemento que hace máscompleja y farragosa la programación del trabajo en el aula sinproporcionar nada a cambio.

Lo que resulta más decepcionante de los nuevos currículos deciencias es que se han añadido las competencias, pero se ha dejadoinalterado todo lo demás.

En resumen

Uno de los problemas básicos de los currículos de ciencias es que estánsobrecargados. Esa circunstancia tiene efectos negativos: genera unsentimiento de frustración en el profesorado al tener que enfrentarse a unosprogramas inabarcables que ni él puede enseñar ni el alumnado aprender,promueve el uso de metodologías poco participativas e incrementa lasensación de fracaso escolar. El otro problema es que son demasiadoacadémicos y demasiado alejados de las situaciones cotidianas.

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La introducción de las competencias básicas en los currículos puede contribuira solucionar ambos problemas: ayudar a seleccionar el currículo, centrar laenseñanza en la consecución de aprendizajes significativos y funcionalespersonal, laboral y socialmente, y favorecer el uso de metodologías másparticipativas; además de contribuir a fijar unos criterios de evaluaciónpensados para comprobar qué saben hacer los estudiantes con losconocimientos que han aprendido.No existe una relación lineal y simple entre el área de ciencias y lacompetencia científica. Una buena propuesta de enseñanza de las ciencias nosólo promueve el desarrollo de la competencia científica, sino que tambiéncontribuye al de otras competencias básicas como la lingüística, lamatemática, la de tratamiento de la información y competencia digital, etc.La competencia científica y tecnológica, denominada en la LOE «competenciaen el conocimiento y la interacción con el mundo físico», está mal definida enesta normativa y convendría que en la EP se ofreciese una caracterizaciónsusceptible de servir de referente más próximo que la ofrecida por ladefinición terminal realizada.Los currículos LOE de EP y ESO han añadido las competencias básicas a loselementos curriculares tradicionales. No existe incompatibilidad entre unas yotros, ya que las competencias ayudan a seleccionar los contenidos pero nolos sustituyen, orientan la metodología pero no la definen, proporcionanclaves para fijar los criterios de evaluación pero no los hacen innecesarios. Sinembargo, su relación con los objetivos es más redundante. Si los objetivos dela etapa no plasman el desarrollo de las competencias básicas, quiere decirque unos u otras están mal definidos o mal seleccionados.La introducción de las competencias en los currículos LOE ha dejado casiinalterados los objetivos, los contenidos y los criterios de evaluación,generando la sensación de que se han introducido de manera forzada cuandolos currículos de las materias estaban ya elaborados. En esas circunstancias,las competencias son más un problema que una solución. Para ejercer suinfluencia positiva, las competencias deben funcionar como un conceptoestructurador del currículo.

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En la práctica

La perspectiva competencial debe ayudarnos a seleccionar los saberes básicos y a proponer loscontextos de aprendizaje en los que conviene enseñarlos, al tiempo que nos orienta sobre el modo dehacerlo. Como señala Goñi (2008) debemos «reflexionar sobre el conocimiento necesario para lapráctica y sobre la práctica que genera conocimiento».

Así, en la actividad que se propone a continuación se han seleccionado saberes conceptualesrelacionados con la erosión, la degradación de los suelos y el desarrollo sostenible, además de otrossaberes relacionados con la actividad científica. El proceso de desertificación que afecta a buena partedel territorio español es el contexto utilizado para trabajar estos saberes aplicándolos al análisis de uncaso. El cuadro 2 resume las principales competencias básicas y capacidades científicas que setrabajan.

Cuadro 2. Competencias básicas y capacidades que se trabajan en la actividad práctica

CONTEXTOELEGIDO

PRINCIPALESCOMPETENCIAS

BÁSICASTRABAJADAS

PRINCIPALES CAPACIDADES Y PROCEDIMIENTOSCIENTÍFICOS TRABAJADOS

Desertificaciónen el suresteespañol.

Competenciacientífica.Competencialingüística.Competencia social yciudadana.Tratamiento de lainformación ycompetencia digital.Autonomía e iniciativapersonal.

Utilizar el conocimiento científico para describir einterpretar procesos naturales.Buscar y seleccionar información relevante para el caso.Construir una argumentación consistente.Identificar cuestiones científicas.Formular hipótesis.Hacer un diseño experimental.Alcanzar conclusiones fundadas en hechos.Comunicar los resultados de un trabajo.Valorar la adopción de medidas que eviten el agotamientode los recursos naturales o el deterioro ambiental yfavorezcan un desarrollo sostenible.

¿Seguirá avanzado la desertificación?Casi la tercera parte del territorio español presenta un elevado riesgo de desertificación. La situación esespecialmente grave en amplias zonas de Castilla-La Mancha, Andalucía y Murcia. La noticia publicadaen el diario El País, que puede leerse en la página siguiente, alude a esta cuestión.

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La noticia utiliza los términos «desertización» y «desertificación», pero no les da el mismosignificado exactamente. ¿Qué diferencias establece entre uno y otro?

COMENTARIO: el término «desertificación» es una traducción literal del inglés que la RAE haterminado aceptando. Su significado es el mismo que el de desertización. Sin embargo, cada vez esmás frecuente utilizar el término «desertificación» para aquellos casos en los que el proceso esconsecuencia de la actividad humana, mientras que se habla de «desertización» si el proceso esnatural.

El proceso de desertificación suele comenzar con el deterioro de la calidad y fertilidad del suelo, loque reduce la cubierta vegetal, y termina con la erosión del suelo fértil. ¿Qué actividades humanasse citan en la noticia como causas de la desertificación? ¿De qué manera puede influir cada unade estas actividades en la erosión del suelo?La sobreexplotación de cultivos (explotación intensiva) empobrece el suelo y lo degrada. Buscainformación acerca de las prácticas agrícolas sostenibles que resultan recomendables para evitar ladegradación de los suelos.

COMENTARIO: la UNESCO y la FAO tienen unas páginas web sobre buenas prácticas agrícolas, en elcaso de la UNESCO incluye propuestas de enseñanza:www.unesco.org/mab/doc/ekocd/spanish/chapter18.html www.fao.org/prods/gap/index_es.htm

Almería es una de las zonas en las que más se está investigando la forma de luchar contra ladesertificación. Sus características climáticas, con largos períodos de sequía seguidos de lluviastorrenciales, hacen que el riesgo de desertificación sea alto. ¿Por qué influye no sólo el volumende precipitaciones sino su distribución a lo largo del año?La imagen 1 muestra una zona almeriense. Haz una descripción de este relieve. ¿Qué huellas deprocesos erosivos se observan?, ¿cuál dirías que ha sido el agente erosivo: el viento, el agua,algún otro?, ¿en qué datos te basas?, ¿qué zonas dirías que están más desertizadas, las llanas olas de mayor pendiente?

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COMENTARIO: los estudiantes de la educación obligatoria suelen sobrevalorar la acción erosiva delviento e infravalorar la del agua. La actividad puede ayudar a resituar ambos procesos pero, sobretodo, pretende llamar la atención sobre la necesidad de establecer una relación entre la causa (agenteerosivo) y la consecuencia (erosión), evidenciada por las huellas de esa erosión (surcos y barrancos),que siguen en cada lugar la línea de máxima pendiente, es la trayectoria que seguirán las aguassuperficiales, no el viento.

Imagen 1. Relieve de una zona almeriense

Ana y Ricardo quieren confirmar la influencia de la pendiente del terreno en la erosión del suelo.Ana coge tres cajas iguales, las llena con el mismo tipo de suelo, una de ellas la pone con unainclinación de 45º, otra con 20º y la tercera horizontal. Vierte la misma cantidad de agua en cadauna y, finalmente, pesa el suelo que el agua ha retirado de cada caja.Ricardo coge también tres cajas iguales, llena cada una de ellas de un tipo de suelo diferente, unala dispone con una inclinación de 45º, otra con 20º y la tercera horizontal. Vierte la mismacantidad de agua en cada una y, finalmente, pesa el suelo que el agua ha retirado de cada caja.¿Crees que alguno de ellos podrá alcanzar una conclusión fiable? Justifica la respuesta.

COMENTARIO: si la actividad se realiza con estudiantes que han trabajado ya con variables y utilizancon soltura las nociones de variables controladas, dependiente e independiente, no tendrán dificultadespara responder a esta cuestión. En caso contrario, se proporciona una buena ocasión parafamiliarizarse con el control de variables.

Queremos comprobar en el laboratorio si la presencia de una cubierta vegetal favorece o dificultala erosión del suelo. ¿Cuál es tu hipótesis de partida? Haz un diseño experimental que permitacontrastarla.¿Qué medidas consideras que deberían adoptarse para reducir el riesgo de desertificación en lasregiones españolas más afectadas? Justifica la influencia de cada una de ellas e indica si contribuyeo no a sentar las bases de un desarrollo sostenible.

COMENTARIO: dependiendo del momento de aprendizaje en el que se incluya esta actividad, puede

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solicitarse que se construya una argumentación (véase la idea clave 7, pp. 147-169). En todo caso, lajustificación deberá apoyarse en datos, observaciones, evidencias o conocimientos teóricos.

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Deben enseñarse los conceptos y teoríascientíficas imprescindibles para elaborarexplicaciones básicas sobre el mundonatural

Antonio de Pro

Deben seleccionarse más y mejor las nociones y teorías científicas que formanparte del currículo, e incluir sólo las de mayor potencialidad explicativa que seanimprescindibles para elaborar interpretaciones básicas sobre el mundo natural.Identificarlas no resulta fácil.

¿Qué conceptos y teorías científicas debenincluirse en el currículo?

Probablemente, casi todos estemos de acuerdo en afirmar que se deben enseñarlos conceptos y teorías científicas imprescindibles para elaborar explicacionessobre el mundo natural. Las discrepancias empiezan cuando queremos concretarestos conocimientos.

Estas diferencias son explicables. En primer lugar, por la cantidad de temáticasentre las que debemos elegir. Según comentaban García Barros y MartínezLosada (2001), en 1900 se producían mundialmente unos diez mil artículos

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científicos al año; mientras que, en los últimos coletazos del siglo XX y principiosdel XXI, se están publicando ¡más de dos millones! Además, esta evolución tanespectacular no puede ignorar hallazgos anteriores –aún vigentes– en ámbitoscomo la electricidad y el magnetismo, la genética y la evolución, la creación yutilización de materiales o respecto a la geodinámica interna y externa. El cuerpode conocimientos de la ciencia es casi imposible de imaginar.

En segundo lugar, damos por supuesto que el profesorado comparte elsignificado de todos los conceptos y teorías científicas existentes y esto noresponde a la realidad. La ciencia de los departamentos de física y química nocoincide con la ciencia de los de biología y geología; y, dentro de cada uno deellos, se pueden percibir diferencias importantes entre las concepciones de losdocentes. Todo ello, obviamente, influye a la hora de discutir los contenidosbásicos porque, aunque muchos usen los mismos términos, no piensan de lamisma manera.

Creemos que el problema principal es que, aun añadiendo muchas horaslectivas, no podríamos conseguir que los estudiantes tuvieran un conocimientoactualizado en todos los campos y ámbitos de las ciencias; entre otros motivos,porque su adquisición requiere tiempo para enseñarlo y tiempo para aprenderlo.No obstante, el carácter limitado de lo que podemos enseñar y el alumnadoaprender no es fácil de asumir. Algunos profesores consideran insuficientecualquier propuesta oficial de contenidos que deban adquirir sus alumnos ysuelen apoyarse en dos creencias:

Si no se imparte éste o el otro tema, no podrán formar adecuadamente aalguien que vaya a estudiar ciencias en el futuro: ¿cómo es posible que, en3.o de la ESO, los estudiantes no sepan todavía las Leyes de Newton, lanomenclatura de los animales y plantas, la teoría de la tectónica de placas ola formulación en la química orgánica, por ejemplo?Si empezamos un tema, hay que «agotarlo»: ¿cómo se puede estudiar lacinemática sin trabajar el movimiento periódico o el circular?; ¿y enseñar elproceso de digestión sin conocer el funcionamiento celular?; ¿e interpretar lasreacciones químicas sin utilizar la teoría de enlaces?; ¿e identificar lainfluencia de los seres humanos en el medio sin trabajar los flujos energéticosen los ecosistemas?, etc.

Siempre nos ha llamado la atención que alguien se lleve las manos a la cabezacuando su alumnado no sabe aplicar la Ley de Ohm, aunque conozca lo que esla penicilina, su origen, su utilización o sus efectos. Se da por supuesto que, siquieren llegar a ser buenos científicos, deben saber todo de casi todos los temas.Habría que haberle preguntado a Fleming, contemporáneo del anterior, qué eraun conductor lineal y a Ohm sobre lo que era un estafilococo. No, los científicos

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ni sabían ni saben de todo. Normalmente, se especializan en un ámbito delconocimiento y obviamente tienen lagunas importantes en los demás. Estascarencias no se tienen en cuenta cuando hablamos de personajes relevantes y,sin embargo, solemos ser menos indulgentes cuando se trata de estudiantes desecundaria.

Pero, además, no debemos ignorar que, en la educación obligatoria, nuestraprioridad no es formar a «futuros científicos», sino que la finalidad de estasetapas es formar ciudadanos informados, críticos, libres, solidarios, habilidosos,reflexivos, decididos y, si es posible, felices. Todos los conocimientos –de lasciencias y de las otras materias– que no contribuyan a alguna de estasfinalidades deberían identificarse y, por más que les duela a algunos, retirarse delos programas. Sin olvidar que los niños y los adolescentes tienen que disponerde tiempo para aprender de la vida y no sólo para aprender en la escuela.

Y estábamos en la necesidad de modernizar los conocimientos que hay queenseñar y adecuarlos mejor a las demandas de la ciudadanía, cuando lasdecisiones sobre la elección de los contenidos han adquirido un «aire nuevo» conla inclusión del término «competencia». Desde esta perspectiva, la selecciónpasa, además de todo lo señalado, por ser útil para el alumnado que los debeaprender. Por lo tanto, deberán estar próximos a su quehacer diario, a sucotidianidad y a sus necesidades y problemas; en definitiva, tener una utilidadpercibida y sentida, como tal, por el protagonista del aprendizaje.

En cualquier caso, como decíamos, no se puede enseñar todo ni aprendertodo. Es preciso seleccionar qué debemos trabajar en el aula y, para ello, se deberesponder a la cuestión central del capítulo: ¿qué conceptos y teorías científicasson imprescindibles para conocer el mundo? Pero, para encontrar una respuestafundada, necesitamos elegir un referente: ¿las prioridades de la investigacióncientífica?, ¿la presencia en los titulares de los periódicos o en las cabeceras delos telediarios?, ¿la capacidad para generar nuevos aprendizajes?, ¿los intereses ycuriosidades personales?, etc. Vamos a explorar algunas de estas opciones.

¿Cuáles son las prioridades de la investigacióncientífica?

Algunos consideran que la ciencia debe ser el elemento referencial por excelencia–o el único– en la elección del contenido objeto de enseñanza. Aunque nocompartimos esa creencia, vamos a intentar ponernos en la «piel de los quepiensan así».

Situados en este paradigma, sería razonable conocer cuáles son las prioridadesque tiene la investigación científica, con el fin de analizar, discutir e identificar en

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qué conocimientos se apoyan. Podemos recordar que la prestigiosa revistaScience publicó, en su número de julio de 2005, las 125 cuestiones de lainvestigación científica que consideraba más relevantes en los comienzos delsiglo XXI (Kennedy y Norman, 2005). Obviamente, no es el momento de entrar aanalizarlas pero, en el cuadro 1, hemos recogido los 35 primeros interrogantes,agrupándolos en temáticas más amplias (macrotemáticas) e indicando el ordenen el que aparecen.

Como puede verse, hay interrogantes clásicos que probablemente perduren enel tiempo: ¿de qué está hecho el universo?, ¿formamos parte de unmultiuniverso?, ¿qué ocurrió después del big-bang?, ¿cuánto se puede ampliar lavida humana?, ¿cómo y dónde surgió la vida?, etc. Otros parecen responder ademandas sociales de una mayor actualidad: ¿qué puede reemplazar al petróleoy cuándo?, ¿qué efectividad tiene una vacuna contra el VIH?, ¿cuáles son lasrepercusiones del efecto invernadero? Y hay cuestiones que nos recuerdanpelículas o novelas fantásticas: ¿estamos solos en el universo?, ¿cómo funcionael interior de la Tierra?, ¿se puede viajar o no en el tiempo? (versión literaria depor qué el tiempo cambia en otras dimensiones), ¿hay más materia queantimateria?, etc.

Es más, a pesar de la escasa consideración con la que algunos tratan laeducación o el estudio del comportamiento, hay cuestiones de estos ámbitos queresultan prioritarias entre las 125 seleccionadas por Science: ¿cómo sonalmacenados y recuperados los recuerdos?, ¿cómo evolucionaron las conductascooperativas?, ¿por qué hay periodos críticos para el aprendizaje de la lengua?,¿qué tiene de genético la personalidad?, etc.

Cuadro 1. Los 35 interrogantes prioritarios de la ciencia según Science (Kennedy y Norman, 2005)

INTERROGANTES PRIORITARIOS ORDEN MACROTEMÁTICAS

¿De qué está hecho el universo?¿Estamos solos en el universo?¿Forma parte nuestro universo de un multiuniverso?¿Qué ocurrió después del big-bang?¿Cuándo y cómo se formaron las primeras estrellas ygalaxias?¿De dónde vinieron los rayos cósmicos?¿Qué es la energía quasars?¿Cuál es la naturaleza de los agujeros negros?

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El Universo: formación,evolución…

¿Cuál es la base biológica de la conciencia?¿Cómo son almacenados y recuperados los recuerdos?¿Cómo evolucionaron las conductas cooperativas?

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Conductas humanas

¿Por qué tienen los humanos tan pocos genes?¿Están relacionadas la variabilidad genética y la salud?

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¿Están relacionadas la variabilidad genética y la salud?¿Cuánto se puede ampliar la vida humana?¿Qué controla la regeneración de órganos?¿Puede una célula de la piel convertirse en una célulanerviosa?¿Qué cambios genéticos nos hicieron específicamentehumanos?¿Podemos seleccionar respuestas inmunológicas?¿Es factible una vacuna efectiva contra el VIH?¿Continuará siendo errónea la teoría de Malthus?

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El ser humano y la salud

¿Pueden unificarse las leyes de la física?¿Qué hay detrás de los principios de incertidumbre y deindeterminación?¿Por qué el tiempo no es siempre un invariante?

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La física

¿Cómo una célula simple somática se convierte en unaplanta?¿Cómo y dónde surgió la vida en la Tierra?¿Qué determina la diversidad de las especies?¿Cómo emergerán las «grandes panorámicas» desde losdatos biológicos?

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Los seres vivos

¿Cómo funciona el interior de la Tierra?¿Cómo será la Tierra debido al efecto invernadero?

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23La Tierra

¿Cuáles son los límites de la informática convencional? 19 Informática

¿Qué puede reemplazar al petróleo y cuándo? 24 Recursos energéticos

¿Hasta dónde puede llegar el autoensamblaje químico?¿Por qué hay más materia que antimateria?¿De qué están hechos los protones (quarks) y loselectrones (leptones)?¿Cuál es la naturaleza de la gravedad desde la mecánicacuántica?

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La materia: constitución,partículas…

Science: ¿cómo son almacenados y recuperados los recuerdos?, ¿cómoevolucionaron las conductas cooperativas?, ¿por qué hay periodos críticos para elaprendizaje de la lengua?, ¿qué tiene de genético la personalidad?, etc.

Más allá de la curiosidad por identificar las prioridades de la ciencia, lo quesugeriría a quienes ponen la formación de los futuros científicos por delante de ladel resto del aula es que intenten realizar una lista de los conceptos y teoríascientíficas que son necesarios para avanzar en los interrogantes señalados.Nosotros no hemos sido capaces porque reconocemos que los conocimientos quetenemos son limitados.

Pero más allá de la curiosidad por identificar las prioridades de la ciencia, loque sugeriría a quienes ponen la formación de los futuros científicos por delantede la del resto del aula es que intenten realizar una lista de los conceptos y

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señalados. Nosotros, desde luego, confesamos que no hemos sido capacesporque son muchos y muy diversos y, sobre todo, porque reconocemos que, apesar de nuestro interés y formación académica, los conocimientos que tenemosson limitados. ¿Qué podríamos decir de los que puede adquirir un estudiante dela ESO o del bachillerato?

Y, al hilo de esto y por mera coherencia, volvemos a preguntarnos: ¿están aldía los químicos de los últimos avances en la ingeniería genética o los biólogosde los que se han producido respecto a los agujeros negros? Incluso, dentro deuna materia, ¿saben todos los físicos lo último de astrofísica, electrónica,relatividad y mecánica cuántica? La respuesta es siempre «no» y una de lasrazones es que, detrás de cada temática, no hay un solo conocimiento disciplinarsino varios. No hay sólo físicos o biólogos aislados…, ya que la complejidad de laciencia actual impide que sus preocupaciones puedan ser abordadas desde elconocimiento de una sola persona o una sola materia.

La complejidad de la ciencia actual impide que sus preocupaciones puedan serabordadas desde el conocimiento de una sola persona o una sola materia.

Por todo ello, tratar de identificar los conceptos y teorías científicas para «loúltimo» de la ciencia no es sólo complejo, es inútil. Por un lado, porque la mayorparte de los científicos son especialistas en unas líneas de investigacióndeterminadas y, como hemos dicho, «o eres Ohm o eres Fleming». Y, por otro,porque las respuestas que se buscan no son personales, sino fruto de lacooperación. Quizás, la competencia profesional exigible a un científico en estecontexto no sea tanto saber de todo como ser capaz de compartir elconocimiento con otros. Probablemente, esto sí debería ser enseñado.

Creemos que, en muchos casos, cuando se sobrevalora la ciencia, no se hablasinceramente: ¿comentan estos docentes las temáticas mencionadas, aunque seaa nivel divulgativo, en sus clases?, ¿aluden, por ejemplo, a los hallazgos –y susrepercusiones– de los Premios Nobel del año, al contenido de artículos queaparecen en la revista Muy interesante, o a las líneas prioritarias en I+D+iplanteadas por la UE en el último Plan Marco? Es más, ¿conocen la vigencia delos conocimientos que imparten en sus aulas? Creemos que, en el fondo, lo quehay detrás de esta supuesta defensa es que se enseñe «lo de siempre». No quese supedite a los conceptos y teorías que inciden en la ciencia del siglo XXI. Sedefiende el conglomerado de contenidos de los libros de texto que, en su día,estudiamos cuando éramos alumnos. ¿Es que no hay nuevos conocimientos enlas ciencias?

La competencia profesional exigible a un científico no es tanto saber de todocomo ser capaz de compartir el conocimiento con otros.

Pero, entonces, ¿no debemos tener presente las prioridades de la

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Pero, entonces, ¿no debemos tener presente las prioridades de lainvestigación en la elección de conocimientos científicos que debemos realizar?Desde nuestra perspectiva, una cosa es anteponer la ciencia a la ciudadanía yotra obviarla. Hay que recordar que la ciencia es una actividad humana y, comotal, trata de atender necesidades sociales; es decir, que de una forma u otra estáconectada con los problemas que tenemos como ciudadanos. Los recursosenergéticos, la ingeniería genética, los nuevos materiales… son temas quepreocupan a la ciencia y a la sociedad. Quizás, las respuestas que estamosbuscando sean más fáciles de encontrar desde «otra mirada».

La ciencia es una actividad humana y, como tal, debe tratar de atendernecesidades sociales.

¿Qué necesidades tienen los ciudadanos?La inclusión de los conocimientos científicos en la formación básica de laciudadanía ha sido defendida por muchos y variados motivos (Pro, 2003), entreellos: el desarrollo de capacidades y potencialidades que tienen los sereshumanos; las necesidades personales derivadas del desarrollo científico ytecnológico; el reto, para una sociedad democrática, de que la ciudadanía tengaconocimientos para tomar decisiones reflexivas y fundamentadas sobre temascientífico-técnicos de incuestionable trascendencia social, y el interés por crearhábitos saludables, individuales y sociales, que mejoren la calidad de vida.

En nuestro sistema educativo se ha tratado de reflexionar sobre las necesidadesformativas de carácter científico que tienen los ciudadanos y que deberíanatenderse en su periodo de educación obligatoria. En el informe final de un panelde expertos se decía que existía un cierto grado de consenso sobre lo que debe ono incluirse en la educación obligatoria.

Así, si nos fijamos en los criterios que establece PISA, hablaríamos de utilidadpersonal, social, global…, lo que se concreta en cuatro áreas recogidas en elcuadro 2.

En nuestro sistema educativo se ha tratado de reflexionar sobre lasnecesidades formativas de carácter científico que tienen los ciudadanos y quedeberían atenderse en su periodo de educación obligatoria. Así, en el informefinal de un panel de expertos, se decía que existía un cierto grado de consensosobre lo que debe o no incluirse en la educación obligatoria; en concreto,señalaban que:

Se debe garantizar un conocimiento suficiente de los mecanismos y los principios más relevantes queexplican el funcionamiento de la naturaleza y de sus transformaciones científicas y tecnológicas, lascuales, por otro lado, constituyen de manera casi absoluta el ámbito vital y social de las personas enlas sociedades avanzadas. (…)

Se debe transmitir una imagen apropiada del sistema tecno-científico, entendido como un elemento

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histórico, con el fin de capacitar al alumnado para tomar parte activa en aquellas decisiones públicas oprivadas relacionadas con dicho sistema y por las cuales puedan verse afectados, valorandoespecialmente la tolerancia de intereses y puntos de vista diferentes, y la asunción deresponsabilidades. (…)

Los contenidos mínimos de la enseñanza técnica y científica durante la educación obligatoria debenplanificarse para favorecer una actitud favorable hacia la ciencia y la tecnología, de tal manera que elmayor número posible de estudiantes desarrolle un elevado grado de curiosidad hacia estosfenómenos y de interés hacia el dominio de las técnicas intelectuales y materiales necesarias para suestudio. Este es un punto de partida necesario –aunque no sea suficiente– para que los estudiantesopten por unos estudios de carácter científico y tecnológico. (FECYT, 2006)

Cuadro 2. Áreas de contenido PISA 2009 dentro del conocimiento de las ciencias (OCDE, 2010)

ÁREAS EJEMPLOS DE CONOCIMIENTOS CIENTÍFICOS

Sistemasfísicos

Estructura de la materia (por ejemplo, modelo de partículas, enlaces).Propiedades de la materia (por ejemplo, cambios de estado, conductividad térmicay eléctrica).Cambios químicos de la materia (por ejemplo, reacciones, transferencia de energía,ácidos y bases).Movimientos y fuerzas (por ejemplo, velocidad, fricción).La energía y su transformación (por ejemplo, conservación, difusión, reaccionesquímicas).Interacciones entre energía y materia (por ejemplo, ondas de luz y radio, ondas desonido y sísmicas).

Sistemas vivos

Células (por ejemplo, estructuras y función, ADN, plantas y animales).Humanos (por ejemplo, salud; nutrición; enfermedad; reproducción; subsistemas,tales como digestión, respiración, circulación, excreción y sus relaciones).Poblaciones (por ejemplo, especies, evolución, biodiversidad, variación genética).Ecosistemas (por ejemplo, cadenas tróficas, materia y flujo de energía).Biosfera (por ejemplo, servicios al ecosistema, sostenibilidad).

Sistemasterrestres yespaciales

Estructuras de los sistemas terrestres (por ejemplo, litosfera, atmósfera, hidrosfera).La energía en los sistemas terrestres (por ejemplo, fuentes, clima global).El cambio en los sistemas terrestres (por ejemplo, tectónica de placas, ciclosgeoquímicos, fuerzas constructivas y destructivas).La historia de la Tierra (por ejemplo, fósiles, origen y evolución).La Tierra en el espacio (por ejemplo, gravedad, sistemas solares).

Sistemastecnológicos

El papel de la tecnología basada en las ciencias (por ejemplo, solución de problemas,ayuda para satisfacer necesidades y deseos humanos, diseño y realización deinvestigaciones).Relaciones entre ciencia y tecnología (por ejemplo, las tecnologías contribuyen alprogreso científico).Conceptos (por ejemplo, optimización, compensaciones, coste, riesgo, beneficio).Principios importantes (por ejemplo, criterios, restricciones, coste, innovación,invención, solución de problemas).

Hay otras consideraciones que aluden a la identificación de problemas y a lautilización de la forma de trabajar de la ciencia. De ellas nos ocupamos en otros

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utilización de la forma de trabajar de la ciencia. De ellas nos ocupamos en otroscapítulos del libro. Pero queremos destacar que, una vez más, es muy probableque la mayoría del profesorado esté de acuerdo con todas estas consideraciones.Sin embargo, ¿en qué conocimientos se concretan estas buenas intenciones?

A diferencia de otros trabajos que sólo se quedan en «los principios», en éste,se especifican los contenidos que podrían ser útiles para cualquier ciudadano. Noobstante, al no plantearse la necesidad de seleccionar en un intervalo temporaldeterminado, se recoge un listado imposible de abordar ni duplicando el tiempoasignado a las ciencias durante la educación obligatoria.

También, algunos de los autores de este libro hicimos una propuesta haceunos años (Jiménez Aleixandre y otros, 2003) sobre cuáles considerábamos queeran los interrogantes centrales que podríamos trabajar en las disciplinas decarácter científico.

Así, Jiménez Aleixandre señalaba los que deberían guiar la selección delcontenido de biología:

¿Qué es la vida? Vitalismo contra materialismo.¿Cuál es el origen de la vida? Creación y generación espontánea.¿Cuál es el origen de las especies? Fijismo y evolucionismo.¿Cómo se transmiten los caracteres de una generación a otra? Herenciacontinua y discontinua.¿Cómo se desarrolla un individuo? Epigénesis y preformismo.¿Qué relaciones tienen los seres vivos entre sí y con su ambiente?

Pedrinaci, en relación con la geología, planteaba:¿Nuestro planeta ha sido siempre como lo vemos hoy?¿Por qué cambia el relieve de unos sitios a otros? ¿Qué procesos producencambios en la Tierra? ¿Cuál es la energía que genera estos procesos?¿Por qué hay fósiles marinos en las cumbres de algunas montañas? ¿Cuál esel origen de las montañas? ¿Por qué los terremotos y los volcanes no sedistribuyen de manera homogénea? ¿Los continentes y los océanos sonestructuras permanentes? ¿Hay evidencias de que los continentes semuevan? ¿Qué es lo que mueve los continentes?¿Podemos conocer el pasado terrestre? ¿Existe algún registro de ese pasado?¿Cómo podemos descifrarlo? ¿Han sido diferentes los procesos geológicos enel pasado y en la actualidad?¿Existen interacciones entre la dinámica interna y externa? En definitiva,¿cómo funciona la Tierra?¿Puede predecirse cómo será la Tierra en un futuro? ¿Está condicionando laactividad humana ese futuro?

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Caamaño, en relación con la química, planteaba:¿Cómo podemos clasificar la diversidad de sistemas y cambios químicos quese presentan en la naturaleza?¿Cómo está constituida la materia en su interior?¿Qué relación existe entre las propiedades de los materiales y su estructura,es decir, entre las propiedades macroscópicas y las de las partículas que laconstituyen?¿Cómo transcurren las reacciones químicas? ¿Por qué ciertas sustanciasmuestran afinidad por otras? ¿Por qué ciertas reacciones tienen lugar deforma completa y otras se detienen antes de llegar a completarse? ¿Quécriterios rigen la espontaneidad de los cambios químicos?

El planteamiento dicotómico entre ciencia para los científicos y ciencias para laciudadanía es un poco «artificial»: los objetivos básicos de la formación científicade los ciudadanos son igualmente deseables en la formación de los futurosprofesionales, porque un futuro científico es un ciudadano.

Aunque nuestra intención no respondía a lo que ahora nos estamos planteando,en cada caso, se desarrollaron unos interrogantes más específicos queconcretaban los conocimientos que considerábamos fundamentales para laeducación obligatoria. En el cuadro 3 se ejemplifica lo que planteábamos para lafísica. En cualquier caso y con independencia de su grado de concreción, todosestos interrogantes variarían en función del modelo social que queramos:«ciudadanos enciclopedias» que memoricen una gran cantidad de información,«ciudadanos capacitados» que hayan desarrollado sus potencialidades, o«ciudadanos reflexivos e informados» que sean capaces de tomar decisiones.

Por último, señalaremos que el planteamiento dicotómico entre ciencia paralos científicos y ciencias para la ciudadanía es un poco «artificial»: los objetivosbásicos de la formación científica de los ciudadanos son igualmente deseables enla formación de los futuros profesionales de la ciencia porque no podemosolvidar que un futuro científico es, ante todo, un ciudadano o ciudadana (y novale que todos deban ser científicos…).

¿Qué conocimientos establece el currículo?

Como hemos dicho, la «seña de identidad» de la última reforma curricular hansido las competencias. Más allá de las controversias suscitadas por suprocedencia del mundo laboral o por los matices competitivos que podríanconllevar, defienden cuestiones sobre las que la didáctica de las ciencias se habíapronunciado positivamente: utilidad del conocimiento para el que debeaprenderlo, aproximación de la educación en la escuela y fuera de ella, mayor

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integración de conocimientos y de disciplinas, modificación de los instrumentosde evaluación o de los modelos de programación, etc. Es cierto que, cuando ellegislador «traduce la idea» en los bloques de contenido de las asignaturas decarácter científico, surgen contradicciones, incoherencias, inconsistencias y, sobretodo, confusión, como ya mostramos en la idea clave anterior.

Cuadro 3. Interrogantes centrales de la física

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La materia de ciencias para el mundo contemporáneo (CpMC) es una materiacomún que se ofrece en el primer curso de bachillerato a todo el alumnado, seacual sea la especialidad elegida.

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Otra aportación interesante de la última reforma curricular, desde nuestraperspectiva, es la materia de ciencias para el mundo contemporáneo (CpMC)(Real Decreto 1467/2007). Es una materia común que se ofrece en el primercurso de bachillerato a todo el alumnado, sea cual sea la especialidad elegida.Aunque, en algún caso, se ha pretendido relegarla a la categoría de «asignaturamaría», no está orientada a «satisfacer» la siguiente etapa educativa ni a seguirmanteniendo el «enfoque» del resto del currículo de ciencias (por lo menos, enrelación con los contenidos declarativos objeto de esta idea clave).

Dejando a un lado el primer bloque que tiene una presencia más transversal –aunque ya hemos dicho en otras ocasiones (Pedrinaci, 2006; Pro, 2008) que esel más importante del programa– y que se aborda en otras ideas clave de estelibro, encontramos que los contenidos se agrupan en los ámbitos siguientes:«Nuestro lugar en el universo», «Vivir más, vivir mejor», «Hacia la gestiónsostenible del planeta», «Nuevas necesidades, nuevos materiales» y «La aldeaglobal. De la sociedad de la información a la sociedad del conocimiento» (¿nosuena a las macrotemáticas del trabajo de Science?). Desde luego, aunque sólosea por la denominación, no parecen muy próximos a las «habituales lecciones»de las «viejas disciplinas» (física, química, biología…). Dicho de otra manera, seplantean conocimientos diferentes a los que se recogen en los textos escolares«de siempre». Parece que algo puede cambiar con esta materia si «la dejan».

Se plantean conocimientos diferentes a los que se recogen en los textos escolares«de siempre».

Los antecedentes de esta asignatura los encontramos en la Science for PublicUnderstanding (SPU) del currículo de Gran Bretaña (Hunt y Millar, 2000; Millar yHunt, 2006). En dicho sistema educativo, se buscaba una materia que no seorientara a los productores de conocimientos científicos, sino a los consumidoresde éstos; que tuviera como objetivo trabajar temáticas relevantes en la vida delos estudiantes (salud, medio ambiente, uso de tecnologías); que facilitara lacompresión e interpretación de artículos periodísticos o de programas detelevisión, o la participación en debates sobre cuestiones polémicas, y queayudara a poner en orden conocimientos trabajados en otros niveles o materias(esta finalidad nos parece muy interesante, aunque no sea la más mencionada).

Los antecedentes de esta asignatura los encontramos en la Science for PublicUnderstanding (SPU) del currículo de Gran Bretaña.

Tras un análisis exhaustivo de la «ciencia que circulaba fuera de las aulas»(noticias de prensa, publicidad, televisión…), llegaron a identificar losconocimientos fundamentales, llamados «explicaciones científicas»:

El modelo de partículas en las reacciones.El modelo nuclear del átomo.

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La radioactividad.Energía: transferencia, conservación y disipación.Campos de fuerzas a distancia.Estructura, escala y evolución del universo.Célula como unidad de seres vivos.Teoría embriológica de las enfermedades.Modelo genético de la herencia.Evolución por selección natural.Interdependencia de las especies.

También lo hicieron con los «otros contenidos» a los que llamaron «ideas de lasciencias» y que, aunque no son objeto de esta idea clave, queremos recordar:

Datos y explicaciones (ideas sobre datos, medida, evidencia, explicación).Influencias sociales sobre la CyT (ideas sobre intereses y compromisos queinfluyen en el trabajo científico).Nexos causales (ideas sobre factores que afectan a un resultado).Riesgo y evaluación de riesgo (ideas sobre medición y evaluación de riesgo).Decisiones sobre la CyT (ideas sobre la repercusión y el control de lasociedad).

Es cierto que la SPU tiene un mayor número de horas de docencia, y estoevidentemente es percibido por el alumnado. También goza de algo más deexperiencia, lo que supone tener un profesorado mejor formado, unos materialesmás depurados y una aceptación colectiva de su interés e importancia; todosestos logros deberíamos aprovecharlos. Incluso, como puede verse en el cuadro4, curiosamente tiene un menor número de temáticas que nuestra CpMC, por loque una vez más se demuestra que la amplitud de los programas no implica unmayor aprendizaje del alumnado.

Si comparamos los currículos del SPU con los de la CpMC, podemos detectardiferencias, pero comparten la misma filosofía en la selección del contenido.

Es decir, en otros contextos, ya se han planteado cuáles son los conocimientoscientíficos que subyacen en las noticias de prensa, en la publicidad, en losdebates televisivos, etc. En el nuestro, no conocemos que se haya realizado unestudio de estas características, antes (ni después) de implantar la CpMC. Noobstante, si revisamos algunos de sus contenidos, podemos apreciar cambiosinteresantes (cuadro 5).

Obviamente, si comparamos los currículos del SPU con los de la CpMC,podemos detectar diferencias (los temas objeto de estudio, las actividades

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planteadas, los recursos utilizados, la forma de evaluar los aprendizajes…). Pero,siendo distintos, ambas materias comparten la misma filosofía en la selección delcontenido: temáticas que preocupan o están presentes en la vida de aquellos quedeben aprender los conocimientos.

Cuadro 4. Unidades del proyecto Science Public Understanding

UNIDAD 1. CIENCIAS DELA VIDA

UNIDAD 2. CIENCIASFÍSICAS

UNIDAD 3. TRABAJO DEL CURSO

Enfermedadescontagiosas.Riesgos para la salud.Ética médica.Medicina alternativa.Enfermedades genéticas.Ingeniería genética.Debate sobre Darwin y laevolución.

Uso de combustibles.Suministro de electricidad.Calidad del aire.Combustibles y el medioambiente.Origen y efectos de laradiación.Teorías en cosmología.

Informe crítico sobre una lecturacientífica.Estudio de una cuestión sobre untópico científico.

Como vemos, se han tenido en cuenta, de forma intencionada, el tipo dedecisiones sobre las que nuestros estudiantes necesitarán una formacióncientífica en los próximos años (hábitos de vida saludable, sanidad en los paísesdel tercer mundo, contagio de enfermedades, desarrollo sostenible, explotacióndel agua, limitación de las fuentes de energía, basuras y reciclaje, control de losrecursos…) y parece que se ajustan en mayor medida que los contenidoscontemplados en las restantes materias de carácter científico; incluso, aquellasque se imparten en la educación obligatoria.

Se ha tenido en cuenta, de forma intencionada, el tipo de decisiones sobre las quenuestros estudiantes necesitarán una formación científica en los próximos años.

Cuadro 5. Bloques de contenido de la CpMC (Real Decreto 1467/2007)

BLOQUE 3: VIVIR MÁS, VIVIR MEJORBLOQUE 6: LA ALDEA GLOBAL. DE LA

SOCIEDAD DE LA INFORMACIÓN A LASOCIEDAD DEL CONOCIMIENTO

La salud como resultado de factores genéticos,ambientales y personales. Los estilos de vidasaludables.Las enfermedades infecciosas y no infecciosas. Eluso racional de los medicamentos. Trasplantes ysolidaridad.Los condicionantes de la investigación médica. Laspatentes. La sanidad en los países de nivel dedesarrollo bajo.La revolución genética. El genoma humano,patrimonio universal. Las tecnologías del ADN

Procesamiento, almacenamiento eintercambio de la información. El salto de loanalógico a lo digital.Tratamiento numérico de la información, dela señal y de la imagen.Internet, un mundo interconectado.Compresión y transmisión de la información.Control de la privacidad y protección dedatos.La revolución tecnológica de la

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recombinante y la ingeniería genética.Aplicaciones.La reproducción asistida. La clonación y susaplicaciones. Las células madre. La bioética.

comunicación: ondas, cables, fibras ópticas,satélites, ADSL, telefonía móvil, GPS, etc.Repercusiones en la vida cotidiana.

Aunque una de las finalidades de la SPU era buscar situaciones en las queintegrar los aprendizajes adquiridos en niveles anteriores del sistema educativo,no es nuestro caso. La mayor parte de nuestro alumnado, durante la ESO y laeducación primaria, ha estudiado «una ciencia muy limitada al contexto escolar».Por ello, va a ser complicado «retomar» cosas que se han enseñado en uncontexto tan alejado de la realidad.

Por último, quisiéramos señalar que parece obligado un esfuerzo deactualización científica, no tanto para tener una información semejante a la queprecisa un investigador en dicho campo, sino la necesaria para un profesor, undivulgador del conocimiento. Este cambio de orientación en la enseñanza –noenseñamos para que el alumnado produzca conocimientos, sino paraconsumirlos– tiene consecuencias importantes en las nuevas competencias quedebe adquirir el profesorado, como tendremos ocasión de reflexionar en otra ideaclave.

Parece obligado un esfuerzo de actualización científica, no tanto para tener unainformación semejante a la que precisa un investigador, sino la necesaria para unprofesor.

En resumen

Es imposible acceder a todo el conocimiento científico existente. Es precisoelegir qué se debe compartir con el estudiante durante la educaciónobligatoria. Tenemos la sensación de que los conocimientos que se trabajanen las escuelas o en los institutos no son los más adecuados; ni parecenentusiasmar a quien aprende ni favorece lo que desearía hacer quien enseña.En este contexto, es preciso reflexionar sobre los criterios de selecciónutilizados y revisar lo que hacemos.Hemos utilizado tres referentes para nuestro planteamiento: las prioridades dela investigación científica, las necesidades formativas de los ciudadanos y lasnovedades curriculares de una materia diferente (CpMC).Si consideramos la propia ciencia como el elemento referencial, habría queelegir de la investigación científica lo que es prioritario y tratar de poner loscimientos que nos permitan avanzar en ello. En este sentido, hemosidentificado una serie de macrotemáticas (la vida, la formación del universo,

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la materia, la formación de la Tierra, los recursos energéticos…), que estánalejadas de los conocimientos que suelen trabajarse en las aulas.Si tenemos en cuenta las necesidades formativas de los ciudadanos, se debediscutir qué criterios de selección podemos utilizar en función del modelo deciudadano que se desee; nos parecen interesantes los que establece PISA:utilidad personal, responsabilidad social, y el valor intrínseco y extrínseco delos conocimientos. Hemos visto algunos ejemplos y aportaciones realizadasen nuestro contexto educativo. No son los que suelen recogerse en los librosde texto o en los propios programas oficiales de ciencias de la ESO o deeducación primaria.Si pensamos en el nuevo escenario derivado de la última reforma curricular,nos parece que los programas deben tener una orientación similar a la deCpMC, aunque ello supone cambios que precisan tiempo en el profesorado yen el alumnado.

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En la práctica

¿Por dónde va la ciencia y por dónde van nuestros conocimientos de ciencias?A lo largo de esta idea clave hemos sugerido la posibilidad de utilizar hechos, noticias o comentariosrecogidos en la prensa, en la radio, en la televisión, en el cine, etc. Detrás del contenido que tratan detransmitir, subyacen ideas, términos, códigos e imágenes.

A continuación aparece una noticia de prensa sobre un tema de ciencias. Léela atentamente yresponde las cuestiones que se plantean.

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¿Cuáles son las ideas fundamentales de la noticia?¿Qué conceptos, principios, teorías… están implicados en estas ideas fundamentales?¿Encajan los contenidos de la noticia en las prioridades previstas por Science, por PISA o por elcurrículo oficial?¿Qué debería conocer el alumnado para comprender la noticia tal como está?

COMENTARIO: aunque en otras ideas clave volveremos sobre el uso de la prensa en las clases deciencias (véase la idea clave 7, pp. 147-169, y la 8, pp. 171-195), en esta ocasión proponemos unareflexión sobre la suficiencia de nuestra formación científica para hacer algo tan habitual y cercanocomo leer una noticia de un periódico.

Hay varios elementos informativos en cualquier noticia y la primera cuestión pretende indagar enalgunos: las ideas fundamentales, los datos aportados, las opiniones, el título… Con ello, sólo estamosindagando en nuestra comprensión de la información contenida en un material escrito. Siendo éste un

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nivel fundamental, no es obviamente la única competencia que se nos puede exigir para nuestrodesarrollo profesional.

La segunda cuestión entra en aspectos relacionados con el análisis del contenido. Para ello, debemosponer en juego nuestros conocimientos en relación con la información que aporta la noticia (récord detemperatura, sopa de partículas, origen del universo, acelerador y colisionador de partículas…). Todoello debe favorecer nuestra reflexión sobre la evolución del conocimiento de ciencias que aparece enuna noticia divulgativa, el contraste entre la ciencia actual y la que nos enseñaron en la universidad, yla suficiencia de nuestra formación científica para analizarla desde una perspectiva científica.

La tercera cuestión tiene como objetivo que pongas en juego la información contenida en esta ideaclave. Hemos comentado tres fuentes para dar respuesta a qué conceptos y teorías científicas nospermiten encontrar explicaciones sobre el mundo; en concreto, hemos comentado las prioridades deScience, las necesidades ciudadanas y el currículo oficial.

Por último, dado que nuestras competencias profesionales no se limitan a saber ciencia, sino quetambién incluyen «saber enseñar ciencias» (ya nos detendremos más sobre este aspecto en la ideaclave 10, pp. 217-239), hemos incluido preguntas «científico-didácticas». En concreto, se pretende laidentificación de lo que debería conocer el alumnado previamente para comprender, como ciudadano,una información como la ofrecida.

¿Por dónde va la ciencia que tenemos que enseñar y por dónde van nuestrosconocimientos de ciencias?En el libro de texto para la asignatura de ciencias para el mundo contemporáneo de una editorial, lalección 3 se titula «Las plagas del siglo XXI» y en ella podemos encontrar:

La crónica de la epidemia de la neumonía atípica.La fiebre de Ébola como una enfermedad mortífera emergente.Las diferencias entre epidemia, endemia y pandemia.El periodo de los derechos de comercialización de las patentes farmacéuticas y la incidencia de losacuerdos de Doha.La forma de distinguir un medicamento genérico de otro que no lo es.La mortalidad de la gripe, el significado de H1N1 y las razones de que la vacuna sólo valga por unaño.El sistema de alerta GOARN.

En el mismo libro, en su lección 12, que se titula «Materiales: uso y consumo», se puede encontrar:La existencia de bolsas biodegradables que se disuelven en agua.Los símbolos que se utilizan para identificar y facilitar el reciclado de los plásticos.Las diferencias y similitudes entre el rayón, el nailon y el poliéster.Las condiciones para los procesos de fabricación de la cerámica, el vidrio, el cemento, el acero o elpapel.Los materiales que hay en un catalizador de un coche.El coltán.El proceso de reutilización del aluminio.

Sabemos que esta materia puede ser impartida indistintamente por el profesorado de física y química opor el de biología y geología. Se pide:

¿Qué conceptos, principios, teorías… están implicados en estos contenidos? ¿Cómo podríasvalorar tu grado de conocimiento sobre los contenidos mencionados?¿Crees conveniente que un ciudadano esté informado de todos estos contenidos? ¿Cómovaloras su inclusión en las clases de ciencias?Si quisieras ampliar tus conocimientos sobre estos temas, ¿qué harías?, ¿por dónde empezarías?

COMENTARIO: esta actividad tiene diversas finalidades. Como en la anterior, pretende favorecer unareflexión personal sobre la suficiencia de nuestra formación científica; en este caso, para hacer frente a

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los nuevos retos docentes que plantea la presencia de una nueva materia de divulgación científica en elcurrículo oficial (ciencias para el mundo contemporáneo, asignatura obligatoria para todo el alumnadode bachillerato, sea cual sea su especialidad). Desde luego, sería muy interesante extender y compartiresta reflexión con los compañeros del departamento.

Como sugerencia a las preguntas del apartado 2, deberían buscarse para cada contenido hechos,cuestiones o preocupaciones que puedan afectar a los estudiantes, indicando si les concierne en suvida y preocupaciones personales, si afecta a su entorno más próximo (familia, amigos, instituto…), siincide en la vida social (de su localidad, comunidad autónoma…) o si es importante para el desarrollo dela ciencia o la tecnología; estos niveles pueden dar una idea de las necesidades que tratan de atender.

Una vez autodiagnosticados los conocimientos sobre estos temas y valorada la importancia de loscontenidos señalados para la formación de un ciudadano, se estará en condiciones de tomar la decisiónde incluirlos o excluirlos y, además, conocer las necesidades formativas que tenemos (véase al respectola idea clave 10, pp. 217-239).

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Los ciudadanos necesitan conocimientosde ciencias para dar respuestas a losproblemas de su contexto

Antonio de Pro

Una enseñanza contextualizada de la ciencia da sentido al conocimiento, lo hacemás transferible y ayuda a mostrar su utilidad para dar respuesta a cuestionesrelacionadas con la vida cotidiana.

¿Hay sólo una ciencia que enseñar?

El origen de muchos problemas educativos está en que se presupone que hayuna sola ciencia, pero ¿hay sólo una?

Desde luego existe la «ciencia de los científicos», formada por un cuerpode conocimientos teóricos (conceptos, modelos, teorías, principios…), unametodología de trabajo (planteamiento de problemas, emisión y contraste dehipótesis, recogida y tratamiento de la información, diseños experimentales ocomprobatorios…), y una forma de pensar y actuar (Pro, 2003). Se trata de unacreación intelectual; no es algo que «dicte» la naturaleza, sino que «se crea». Esun producto social porque es fruto de un sin fin de personas, la mayoríaanónimas y de distintas épocas. Y, por supuesto, es una actividad humana y,como tal, tiene aciertos y errores, avances y retrocesos, consensos y

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discrepancias, adhesiones inquebrantables y menosprecios profundos, etc.La propia comunidad científica se ha dotado de mecanismos que favorecen su

evolución: ha compartido problemas y retos, procedimientos y estrategias paraabordarlos, una terminología, un «estilo» para construir nuevos conocimientos ytransferirlos a diferentes situaciones, un modo de comunicarse, unos foros paradifundir sus hallazgos, un espíritu crítico ante los límites o la provisionalidad deéstos… En este contexto, podría parecer innecesario justificar, dentro de dichacomunidad, lo que se hace o para qué se hace. Sin embargo, cuando leemosartículos, memorias de investigación o tesis doctorales en este ámbito,encontramos apartados referidos al origen de los problemas que investigan, sejustifica su importancia, se explicitan los antecedentes y, en definitiva, se fija elcontexto en el que sitúan las cuestiones que tratan de resolver. Podríamos decirque contextualizar un conocimiento forma parte de dicho conocimiento porque leda sentido, utilidad, valor, transferibilidad y legitimidad.

Curiosamente, la «ciencia escolar», la que llevamos al aula o compartimoscon nuestros estudiantes, no tiene siempre presentes las característicasseñaladas. Algunas omisiones pueden estar justificadas porque sus usuarios sondiferentes, pero otras no. Así, muchas veces la «ciencia escolar» se presentacomo una verdad sin fisuras: se olvida que su origen está basado en la creacióny no en la incuestionabilidad; se pone el énfasis en el producto y se presta pocaatención al proceso, a las dificultades encontradas o a las implicaciones sociales;y se mitifica tanto el conocimiento que se desnaturaliza al tratarlo como si nofuera fruto de una actividad humana, con todas sus características y limitaciones.

Pero, además, nos preocupa que ni los diseñadores curriculares ni una buenaparte del profesorado crean necesario contextualizar el conocimiento científico(qué interrogantes pretende resolver, para qué, qué nos aporta respecto a lo queconocíamos, etc.). En general, todo se reduce a enseñar primero unos contenidosy luego a utilizarlos para resolver ejercicios numéricos y, en el mejor de los casos,para responder a cuestiones más o menos cercanas. Aprender estos o aquellosconceptos o realizar esta o aquella actividad de ciencias se asume como «pasoobligado»; no se justifica la utilidad de lo que se va a trabajar porque se da porsupuesta o porque no se ve necesario hacerlo. El problema se acrecienta cuandola finalidad de lo que hacemos no es preparar futuros físicos, químicos, geólogoso biólogos, sino formar ciudadanos.

Pero, además, la «ciencia escolar» no sólo debe nutrirse de la «ciencia de loscientíficos». Debe contemplar la «ciencia de la publicidad», la «ciencia de lasnoticias de la prensa», la «ciencia para crear estilos de vida saludable», la«ciencia de la cocina», la «ciencia del arreglo de un coche o de un aparatoestropeado», etc. Y, en todas estas «ciencias», los usuarios no tienen las mismascaracterísticas que los científicos, sus intenciones de uso tampoco coinciden y el

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contexto en el que se inserta el conocimiento también es distinto. Como hemosdicho en la idea clave 3 (pp. 59-81) y veremos en la idea clave 5 (pp. 105-126),no es lo mismo plantear una ciencia para producir conocimientos que paraconsumirlos.

Lo que parece percibirse, desgraciadamente de una forma cada vez más clara,es que la «ciencia de la calle» está, en general, bastante alejada de la «cienciaescolar». ¿Qué utilidad tiene, entonces, aprender ciencias para un ciudadano? Sinduda, la respuesta condiciona la disposición del alumnado ante estas materiascurriculares. Y no se debería ignorar que la motivación no es una condiciónsuficiente, pero sí necesaria, para producir aprendizaje.

¿En qué consiste contextualizar el contenidoobjeto de enseñanza?

No es fácil ponerse de acuerdo en un ámbito tan vivo como el de la didáctica delas ciencias, pero lo estábamos consiguiendo. Así, por ejemplo, compartíamosque:

Es fundamental la alfabetización científica durante la educación obligatoria; deahí la importancia de la «ciencia para atender las necesidades ciudadanas».La «ciencia para atender las necesidades ciudadanas» precisa de una visión«menos disciplinar»; debe trabajar las repercusiones sociales, históricas otecnológicas del conocimiento científico y priorizar su contribución a temasmás transversales (salud, higiene, sostenibilidad, consumo, bienestar, etc.).Se debe rechazar la ciencia neutral y objetiva, y sustituirla por otracomprometida, solidaria, que facilite la reflexión y la crítica, y que ayude atomar decisiones.No sólo hay que acercar al aula lo que hay fuera de ella, sino que el auladebería ser un motor del cambio para mejorar lo que hay «en la calle».La «ciencia para atender las necesidades ciudadanas», al igual que la «cienciade los científicos», se debe construir a partir de problemas e interrogantes; nose han inventado primero los conceptos y métodos, y luego se les «habuscado utilidad».Y un largo etcétera.

Y, en estos momentos de la «explosión competencial», algunos se puedenpreguntar: ¿cómo encaja todo esto en este nuevo término que se ha introducido

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en la «jerga pedagógica»?Hemos de decir que, dada la polisemia del término, su auténtico significado

está por definir; lo iremos construyendo entre todos a medida que lo vayamos«usando» en nuestra práctica profesional. Pero, además, creemos que no sólo nodebería ser contradictorio con lo hecho hasta ahora, sino que debemos dotarlede un significado compatible con los logros, hallazgos y aportaciones existentes,que los hay y muchos. Con esta perspectiva, se mejorará la acepción del términoy es posible que se avance en algunos elementos problemáticos de la didácticade las ciencias.

La idea de competencia tiene «muchas lecturas», pero también contemplaalgunas «señas de identidad». Una de ellas es la importancia asignada a lautilidad del conocimiento para quien debe aprenderlo, tanto dentro como fuerade la escuela, para ahora y a lo largo de toda la vida, como elemento aislado orelacionado con otras competencias.

La exigencia de utilidad no es novedosa. Hasta ahora se defendía que, paraaprender un conocimiento, era preciso que el aprendiz lo viera útil (Driver, 1988).Pues bien, si acudimos a la nueva idea de competencia, el valor de la utilidad delo que se aprende se enfatiza más si cabe: el alumnado tiene que «sentir» que elconocimiento que hacemos circular en el aula –y en la educación obligatoria–debe ser transferible a la vida cotidiana.

Caamaño (2005) distinguía dos formas de conectar la «ciencia escolar» y la«ciencia de la calle». Una era partir de los conceptos y métodos de la cienciapara tratar de interpretar y explicar el contexto. Otra era partir del contexto paraintroducir o desarrollar los conocimientos científicos; a esta última opción se lellama enfoque basado en el contexto. Esta orientación del proceso de enseñanzaestá siendo muy utilizada por investigadores y diseñadores curriculares de otrossistemas educativos (sobre todo, en proyectos británicos); buen ejemplo de elloson los proyectos Salters de física, química y biología a los que haremosreferencia.

Caamaño distinguía dos formas de conectar la «ciencia escolar» y la «ciencia de lacalle»: una era partir de los conceptos y métodos de la ciencia para tratar deinterpretar y explicar el contexto; otra era partir del contexto para introducir odesarrollar los conocimientos científicos.

Chamizo e Izquierdo (2005) denuncian que los «defensores de la tradición»tratan de maquillar el currículo con la inclusión de algunas «pinceladas deactualidad», pero sin alterar la esencia de lo que se hace. En el otro extremo,sitúan a los «generalistas», quienes asumen que es posible aprender ciencia apartir de discusiones socio-económico-políticas de temas como la contaminación,los recursos energéticos existentes y el aborto, olvidando los conocimientos quetradicionalmente hemos «reconocido» como científicos.

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En el fondo, hay una dicotomía: la primera opción nos lleva a un listado decontenidos, procedimientos y actitudes; en la segunda, llegamos a una lista«bastante completa» de preguntas e interrogantes.

Creemos que, en el fondo, hay una dicotomía: ¿nos preguntamos quéconocimientos de ciencia hay que transmitir al alumnado o nos planteamos quéproblemas vamos a trabajar con el alumnado –como ciudadanos o como futuroscientíficos– en nuestras clases de ciencias? La primera opción nos lleva a unlistado de contenidos; en la situación más deseable, no sólo de conceptos sinotambién de procedimientos y de actitudes. En la segunda, llegamos a una lista«bastante completa» de preguntas e interrogantes que precisan deconocimientos científicos para ser respondidos. En el cuadro 1 recogemos unejemplo.

Alguien podría pensar que es sólo una cuestión de formas, pero no lo es. Laprimera formulación transmite la idea de una ciencia académica, disciplinar, útilpara el aula, cerrada, prioritariamente conceptual y válida para un momentodeterminado (muchas veces ni siquiera el actual). La otra sugiere una ciencia dela calle, interdisciplinar, útil fuera del aula, sin soluciones preestablecidas,integradora de los diferentes tipos de contenidos, transferible a otras situacionesy, sobre todo, generadora de nuevos retos y compromisos.

La primera formulación transmite la idea de una ciencia académica, disciplinar, útilpara el aula, cerrada, prioritariamente conceptual. La segunda formulación sugiereuna ciencia de la calle, interdisciplinar, útil fuera del aula, sin solucionespreestablecidas, integradora de los diferentes tipos de contenidos, transferible aotras situaciones.

En cualquier caso, a pesar de nuestra apuesta decidida por la segundaformulación, somos conscientes de que también tiene aspectos problemáticos; enparticular, creemos que es necesario reubicar el aprendizaje conceptual en estenuevo enfoque ya que puede quedar «muy desprotegido». Y no podemos olvidarque tan inadecuado puede ser centrarse sólo en los conceptos como pensar quese puede construir conocimiento sin ellos.

Obviamente, desde la competencia científica deseable, hay claras diferenciasentre ambas opciones en cuanto a la utilidad, la integración de conocimientos, laaproximación entre la educación formal y no formal, la potencialidad paraaprender a aprender y la transferencia a un aprendizaje a lo largo de la vida.

Cuadro 1. Dos enfoques sobre el tratamiento escolar de la energía

ENERGÍA DESDE EL CONOCIMIENTO ENERGÍA DESDE EL CONTEXTO

¿Cómo y para qué se utiliza el término«energía» en la publicidad?¿Qué energía consumimos? ¿De«quién» es la energía? ¿Todos

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Transformación de la energía.Unidades de energía.Tipos de energía.Energía mecánica: energía cinética y energía potencialgravitatoria.Principio de conservación de la energía.Principio de degradación de la energía.Energía en tránsito: el trabajo y el calor.Fuentes de energía: renovables y no renovables.Combustibles fósiles: centrales térmicas.Energía nuclear: centrales nucleares.Energías renovables: parques eólicos, centrales solares,paneles fotovoltaicos…Consumo energético.

consumimos la misma energía?¿Cuánto nos cuesta la energía? ¿Porqué es cada vez más cara? ¿Cómo sepuede ahorrar energía, individual ycolectivamente?¿Cómo podemos producir energía?¿Podemos producir toda la energíaque queramos?¿Qué efectos (ambientales, políticos,sociales…) tiene el uso del carbón, delpetróleo y del gas?¿Es conveniente hacer más centralesnucleares?¿Qué necesidades cubrimos ypodríamos cubrir con la energíaeólica, la solar, la fotovoltaica…?¿Por qué la mejor fuente de energíaes el ahorro?

¿Conviene plantear un currículo contextualizadode las ciencias?

En un trabajo auspiciado por la FECYT (2006), al que hemos hecho referencia enla idea clave anterior, un panel de expertos defendía que:

• La enseñanza de las ciencias, especialmente en la educación obligatoria, debe huir de los curriculabasados en una organización meramente conceptual que suelen repetir, a lo largo de todos loscursos, un esquema que responde más a las divisiones académicas de cada disciplina universitaria,que a las necesidades y capacidades cognitivas de los y las estudiantes.• El currículum de las materias científicas se debería desarrollar en torno a problemas específicos (denaturaleza social y/o personal), los cuales proporcionasen al alumnado una motivación directa para suestudio y permitieran al profesorado ir sugiriendo aquellos conceptos, principios, procedimientos deanálisis, técnicas, etc. necesarios para su tratamiento o resolución.• Estos problemas deberían ser encuadrados en un contexto social, histórico, cultural, tecnológico ocientífico más amplio que ayudase a resolver, desde el aula, las situaciones que se presentan fuera delaula.• Una «ciencia centrada en los problemas» exige una participación más activa del profesorado en laselección del conocimiento a enseñar y en el diseño de las actividades de aprendizaje, y requiereinexcusablemente del trabajo en equipo del personal docente de cada centro escolar.• El aprendizaje de las ciencias y de la tecnología en la enseñanza obligatoria debe entenderse comouna inmersión en el mundo tecnocientífico, transmitiendo al alumnado la idea de que el desarrollo dela ciencia y la tecnología ha tenido sentido como «la gran aventura común de la humanidad». En lamedida de lo posible, en estos niveles educativos, la enseñanza debe aproximarse más a ladivulgación científica.• Es más importante que los y las estudiantes sean capaces de captar la relevancia y la estructurabásica de los problemas tecnocientíficos, que puedan responder preguntas memorísticas o resolver

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básica de los problemas tecnocientíficos, que puedan responder preguntas memorísticas o resolverejercicios estándar.• Si tomamos en serio la importancia de la ciencia y la tecnología, y la necesidad de que la ciudadaníase familiarice con sus aspectos fundamentales, será preciso reforzar el carácter común de estasmaterias en la educación obligatoria, así como aumentar el tiempo dedicado por el alumnado a suaprendizaje.• Los currículos centrados en problemas deben llevar aparejados libros de texto muy diferentes a losque existen hoy en día, junto con otra clase de elementos didácticos más interactivos: libros yrevistas de divulgación, audiovisuales, programas informáticos, material de laboratorio, etc.

La apuesta por una enseñanza contextualizada no sólo se apoya enconsideraciones ideológicas, sino que es coherente con características conocidasdel alumnado al que va dirigida.

Como puede comprobarse, la apuesta por una enseñanza contextualizada nosólo se apoya en consideraciones ideológicas de lo que debemos pretender conla educación formal, sino que es coherente con características conocidas(cognitivas), intereses y habilidades del alumnado al que va dirigida. Resultaambiciosa porque pretende resolver desde el aula problemas que están fuera deella. Requiere una mayor libertad y autonomía organizativa en los centros y lasaulas, y, sobre todo, mucha colaboración entre el profesorado para favorecer quela elección del contenido se supedite al estudiante y no que el alumnado seadapte a los estándares fijados por otros para todos. Precisa la complicidad delaprendiz, de manera que sienta la relevancia e importancia personal de losproblemas planteados y se implique en la búsqueda de sus soluciones. Exigetiempo y, por lo tanto, que no sea «obligado» el cumplimiento del programa (nopor ser más largo, el alumnado aprende más). Y, por supuesto, necesita nuevosmateriales de aprendizaje que, sin ser recetas incuestionables, ayuden a clarificarde qué estamos hablando.

Como decían Chamizo e Izquierdo (2005), considerar la importancia de losproblemas en la enseñanza de la ciencia no es un asunto nuevo. Sí lo puede ser,en nuestro contexto educativo, construir un currículo basado en ellos; basta verlos que han derivado de la LOGSE, de la LOCE o de la LOE. Sin embargo, esteenfoque no parece alejado de conocidos proyectos curriculares. Así, por ejemplo,en el cuadro 2 hemos recogido algunos módulos de la asignatura ciencia básicadel proyecto Ciencia para el siglo XXI, que, según Burden (2005), se desarrollaen Inglaterra y Gales en el nivel equivalente a nuestro segundo ciclo de la ESO.Se explicitan las cuestiones que puede plantearse la ciudadanía y «da ideas»sobre las explicaciones científicas e ideas sobre la ciencia que pueden abordarse.

Cuadro 2. Algunos módulos del proyecto Ciencia para el siglo XXI de Inglaterra y Gales

MÓDULO «CALIDAD DEL AIRE»

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contaminación? ¿Es peligrosa la contaminación para mí y el medio ambiente? ¿Cómo podemos mejorarla calidad del aire?

Oportunidades para el aprendizaje:Explicación científica: cambio químico. Los estudiantes comprenden los cambios químicos que seproducen en el motor de un coche. A partir de los datos de concentración de CO y de loshidrocarburos que figuran en el test de la ITV, aprecian el poder contaminante de los gases.Ideas sobre la ciencia: los datos y sus limitaciones. Los estudiantes recogen y analizan datos sobrelas partículas de polvo que se depositan por unidad de superficie de una cuadrícula que sitúan en sulocalidad. Calculan la media de partículas depositadas en cada unidad de superficie de la cuadrícula ysu intervalo de variación, y determinan si las diferencias entre los lugares son significativas.

MÓDULO «LA TIERRA EN EL UNIVERSO»

Cuestiones que la ciudadanía puede plantearse: ¿se pueden predecir los terremotos? ¿Puededestruirse la raza humana por la colisión de un asteroide? ¿Qué conocemos del universo?

Oportunidades para el aprendizaje:Explicación científica: la Tierra. Los estudiantes exploran las evidencias de la deriva continental: elencaje de la forma de los continentes, las claves climáticas, los fósiles y rocas coincidentes, etc.Ideas sobre la ciencia: elaboración de explicaciones. Los estudiantes consideran por qué algunoscientíficos rechazaron las explicaciones de Wegener.

MÓDULO «MANTENERSE SANOS»

Cuestiones que la ciudadanía puede plantearse: ¿por qué yo padezco unas enfermedades yotros no? ¿Por qué se nos aconseja que nos vacunemos? ¿Cómo puede afectar mi estilo de vida a misalud?

Oportunidades para el aprendizaje:Explicación científica: la teoría de los gérmenes sobre la enfermedad. Los estudiantes llevan a caboactividades para modelizar la transmisión de una enfermedad infecciosa a través de la población.Ideas sobre la ciencia: correlación y causalidad. Los estudiantes exploran las ideas de correlación ycausalidad, se dan cuenta de que la revisión de artículos llevada a cabo por otros científicos refuerzala fiabilidad de las afirmaciones científicas, y exploran temas éticos en relación con la medicinamoderna, ilustrada a través de las políticas de vacunación. Distinguen entre correlación y causa, yempiezan a ser capaces de valorar críticamente los estudios sobre diseños epidemiológicos y laforma en que los resultados son difundidos por los medios de comunicación.

Algunos de los autores de este libro también hemos planteado en otrostrabajos propuestas curriculares con un enfoque contextualizado; pero porrazones de espacio sólo incluimos algunas (véase el cuadro 3), sensiblementeactualizadas, relacionadas con las ondas (sonido y luz).

Contextualizar el currículo no es exclusivo de la educación obligatoria; no esuna «concesión» a la «ciencia para atender necesidades ciudadanas». Así, porejemplo, en el cuadro 4 (véase en la página 94) se recogen algunas unidades dela Química Salters (Caamaño, 1998), que son una adaptación del proyecto inglésSalters Advanced Chemistry (Burton y otros, 1994 y 2000).

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Salters Advanced Chemistry (Burton y otros, 1994 y 2000).En el cuadro 5, en la página siguiente, se recogen los resúmenes de cuatro de

los ocho temas del proyecto de biología Salters-Nuffield, aportado por Lope yotros (2005), que es una adaptación del proyecto inglés Salters-NuffieldAdvanced Biology (Hall y Reiss, 2003; Reiss, 2006) que se imparte en Inglaterray Gales durante las edades equivalentes a las de ¡nuestro bachillerato! Por cierto,abordan sólo nueve temas con cinco sesiones semanales de 45 minutos.

También hay un proyecto de física Salters, descrito por Plana y otros (2005),que es una adaptación del inglés Salters Horners Advanced Physics (Swinbank,2003) y que se ha implementado en varios centros de Cataluña.

Si pensamos en el nuevo escenario derivado de la última reforma curricular, nopodemos olvidar aspectos inherentes al término «competencia»: la importanciade que el estudiante utilice el conocimiento que debe comprender y aprecie suutilidad, su carácter integrador y la percepción temporal del proceso.

Por último, si pensamos en el nuevo escenario derivado de la última reformacurricular, no podemos olvidar tres de los aspectos inherentes al término«competencia» que tanto hemos repetido: la importancia de que el estudianteutilice el conocimiento que debe comprender y aprecie su utilidad, su carácterintegrador (no diferencia los distintos tipos de contenidos, aproxima la educaciónformal y la que se realiza fuera de la escuela o del instituto y establece relacionesinterdisciplinares) y la percepción temporal del proceso (aprendizaje a lo largo dela vida). En este contexto, podemos situar los ejemplos anteriores, pero nosresulta muy difícil hacerlo con los bloques de contenido que se recogen en losprogramas oficiales de educación primaria, de la ESO y del bachillerato.

Cuadro 3. Ejemplos de cuestiones ciudadanas en el estudio del sonido y de la luz (Pro, 2003)

ÁMBITO ALGUNOS EJEMPLOS DECUESTIONES CIUDADANAS

REFERENTES CONCEPTUALESCLÁSICOS

Estudio del sonido

¿Cómo es posible escuchar laradio? ¿Cómo se puede oír aIñaki Gabilondo si está enMadrid?¿Qué quiere decir que Los 40Principales se emite en FM en eldial 102? ¿Y qué significa quedebes «bajar los decibelios»?¿Suenan todas las guitarrasigual?¿Qué fenómenos acústicospercibimos?¿Cómo podemos oír? ¿Es ciertoque algunos animales oyenmejor que los humanos?

Producción de ondas. Emisor.Propagación de ondas.Receptor.

Magnitudes representativas deondas. Amplitud. Longitud deonda. Frecuencia. Unidades.

Cualidades del sonido.Eco. Reflexión. Refracción.Atenuación.Audición.

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ruido?¿Cómo se puede aprovechar elsonido?¿Quiénes fueron Bell, Marconi yMorse? ¿Qué aportaron a laciencia y a la sociedad?

Aparatos musicales. Ecografía.

Historia. Repercusión social de lafísica.

Estudio de la luz

¿Cómo se produce la luz de lasestrellas? ¿Y de una bombilla?¿Qué son los agujeros negros?¿Cómo se forman las sombras yla penumbra? ¿Y los eclipses?¿Por qué nos vemos en elespejo? ¿Por qué en un parquede atracciones nos vemosraros?¿Cómo sabemos si nospodemos tirar de cabeza a unapiscina?

¿Cómo podemos ver lo que nosrodea? ¿Por qué muchos denosotros usamos gafas?¿Cómo podemos haceraparatos ópticos y trucos demagia?¿Quiénes fueron Fermat y Snell?¿Qué aportaron a la ciencia y ala sociedad?

Planetas. Estrellas. Agujerosnegros. Luz natural y artificial.Producción de luz.Sombras. Penumbras.

Espejos. Reflexión de luz. Leyes.Tipos de espejos. Formación deimágenes en espejos.Dioptrios. Refracción de luz.Leyes. Formación de imágenesen dioptrios.Visión. Lentes. Formación deimágenes.

Combinación de elementosópticos.Historia. Repercusión social de lafísica.

Cuadro 4. Ejemplos de unidades de Química Salters (Caamaño, 1998)

UNIDADES DE LA QUÍMICA SALTERS CONCEPTOS QUÍMICOSElementos de la vidaUn estudio de los elementos del cuerpo humano,del descubrimiento y clasificación de los elementos,y del origen de los elementos en el sistema solar yen el universo.

Cantidad de sustancia, fórmulas químicas, tablaperiódica, modelos atómicos, espectros de emisióny de absorción, química nuclear, enlace químico.

Desarrollo de combustiblesUn estudio sobre los combustibles y el trabajo delos químicos para obtener mejores gasolinas.

Ecuaciones químicas. Cálculos estequiométricos.Leyes de los gases. Energía de las reacciones.Entalpía de enlace. Hidrocarburos y alcoholes.Catálisis.

De los minerales a los elementosUn estudio de la extracción y uso de treselementos: el bromo, el cobre y el plomo.

Reacciones redox. Ácidos y bases. Sólidos iónicos ydisoluciones iónicas. Precipitación. Entalpía dedisolución y de solvatación.

La revolución de los polímerosUn estudio del desarrollo de los polímeros desde sunacimiento hasta nuestros días y del problema delos residuos que generan.

Polímeros. Fuerzas intermoleculares. Ácidoscarboxílicos y sus derivados. Alcoholes, fenoles yácidos. Ésteres. Aminas y amidas.

La atmósferaUn estudio de los procesos que tienen lugar en la Teoría cinético-molecular de los gases. Radiación y

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La atmósferaUn estudio de los procesos que tienen lugar en laatmósfera y de su incidencia en el clima. Se abordanlos problemas del agujero en la capa de ozono y delefecto invernadero.

Teoría cinético-molecular de los gases. Radiación ymateria. Alcanos halogenados. Velocidad dereacción. Equilibrio químico.

Aspectos de agriculturaUn estudio de la investigación química paraasegurar buenas cosechas.

La química del carbono y del silicio. Intercambioiónico. Equilibrio ácido-base. Ácidos fuertes ydébiles. Cálculo del pH. Nitrógeno, amoníaco ynitratos.

La química del aceroLa producción del acero y los procesos industrialesutilizados para protegerlo de la corrosión

Los elementos de transición. Formación decomplejos. Pilas y potenciales de electrodo.Electrólisis.

Los océanosUna descripción de los océanos y del papel quejuegan en la regulación del clima y en la formaciónde las rocas.

Enlace de hidrógeno. Entropía y entalpía libre.Equilibrio de solubilidad de compuestos iónicosinsolubles. Forma de las moléculas.

¿Tenemos unidades didácticas con un enfoquecontextualizado de las ciencias?La revista Alambique. Didáctica de las Ciencias Experimentales dedicó su número46 a «Contextualizar la ciencia» (Caamaño, 2005). En él se recogían algunaspropuestas muy interesantes elaboradas con el enfoque que estamoscomentando. Así, Ferrer y Cros (2005) planteaban una unidad didáctica quellamaban «¡Física maestro!» y que giraba alrededor de contenidos físicosrelacionados con el estudio del sonido. Albaladejo y otros (2005) justificaban launidad «¿Estás en forma?», que ponía en relación contenidos de biología con lapráctica de la actividad física. Escandell, Salat y Vilaseca (2005) proponían«Minerales fashion», que trabajaba los minerales a partir de actividades quetrataban de proyectar una visión más cotidiana de los conocimientos implicados(productos de belleza, materiales caseros y de construcción, industria…). Paixão(2005) propuso «Devolver a la naturaleza el agua que utilizamos en la ciudad»,en esta unidad didáctica se vertían ideas sobre el desarrollo sostenible, lacreación de hábitos saludables o la solidaridad con otros países.

Cuadro 5. Algunos contenidos del proyecto de biología Salters-Nuffield

Tema 1. Estilo de vida, salud yriesgos

CONTEXTO: las enfermedades cardiovasculares.Importancia de la dieta y otros hábitos para mantener la saluddel cuerpo. Presión hidrostática en la sangre y presiónosmótica. Estructura y función de glúcidos y lípidos. Modelode herencia de las características genéticas.

CONTEXTO: fibrosis quística.Membranas celulares: transporte de materiales a través de lasmembranas celulares y superficie de intercambio de gases.

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Monohibridismo. Tratamiento de la fibrosis quística: terapiagénica.

Tema 3. La voz del genoma

CONTEXTO: desarrollo de organismos pluricelulares.Estructura y ultraestructura celular. Expresión génica.Proyecto Genoma Humano. Diferenciación celular,organización de tejidos. División celular. Control del desarrollo.Papel de las células madre.

Tema 4. Plantas y cambio climático

CONTEXTO: efectos del cambio climático.Relación entre anatomía y funcionamiento en las plantas. Eltransporte del agua. Rol del almidón, envases biodegradables.Plantas genéticamente modificadas: controversias. Usotradicional de las plantas. Fibras vegetales y su utilidad. Uso delos extractos de plantas. Efectos del cambio climático en losanimales y las plantas.

En este mismo monográfico Caamaño realizó una revisión de los trabajospublicados en esta revista que de forma implícita o explícita planteabanpropuestas contextualizadas. Tras aquella recopilación, sólo nos queda, en estaocasión, completarla con las aportaciones posteriores recogidas en Alambique,con el objetivo de orientar al lector que desee consultarlo.

Al plantearse una ciencia contextualizada como alternativa a lo que habitualmenterealizamos, hay aportaciones que pueden ofrecer ideas para incorporarlas al aula,para modificarlas… Son propuestas que acercan al aula lo que hay fuera de ella,en las que coexisten contenidos y en las que se brinda la posibilidad de que seperciba y se sienta la utilidad de los conocimientos que se deben aprender.

En el cuadro 6 aparecen algunas aportaciones referidas a la educación nouniversitaria y se señalan los autores, algunas cuestiones contextuales y losconocimientos más relevantes que subyacen tras cada propuesta.

Como puede verse, a la hora de plantearse una ciencia contextualizadacomo alternativa a lo que habitualmente estamos realizando, no se parte de un«folio en blanco», sino que ya hay aportaciones que pueden ofrecer ideas paraincorporarlas al aula, para modificarlas, para hacer otras…

Pero, con independencia de lo que se haga con ellas, son propuestas queacercan lo que hay fuera del aula al aula, en las que coexisten contenidosconceptuales, procedimientos y actitudes, y en las que se brinda la posibilidad deque se perciba y se sienta la utilidad de los conocimientos que se debenaprender. Todos estos aspectos, como hemos dicho, suponen trabajar en elmarco de la adquisición de competencias.

Cuadro 6. Algunas propuestas de tratamiento contextualizado publicadas en Alambique.Didáctica de las Ciencias Experimentales

AUTORES CUESTIONES CONTEXTUALES

Caballer y Pérez Gago (2005) ¿Cómo se formaron los fósiles? ¿Qué tipos hay? ¿Dónde seformaron?

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Caballer y Pérez Gago (2005) ¿Cómo se formaron los fósiles? ¿Qué tipos hay? ¿Dónde seformaron?

Cambón, Martín de Frutos y RodríguezMartín (2005)

¿Cómo preparar la carne a la Millard con guarnición?

Clauss (2005) Ciclismo y prensa.

Codina (2005) Aprendiendo genética con Spiderman.

Márquez Bargalló y Pedreira (2005) ¿Dónde he puesto las judías? ¿Cómo las he puesto? ¿Qué hehecho?

Balaguer, García Díaz y Mantero (2006) ¿Qué diferencias hay entre el yogur y el yogur pasteurizado?

Jiménez y Sampedro (2006) ¿Son las energías alternativas la solución del futuro?

Federico y Jiménez Aleixandre El caso Hwang.

Juan (2006) ¿Está cambiando el clima del planeta? ¿Cuáles son las causas?¿Cómo nos afectará? ¿Cómo podemos hacerle frente?

Martín Díaz (2006)¿Cuál es la incidencia y evolución del SIDA? ¿Qué diferenciahay entre fármacos y plantas medicinales? ¿Qué es unmedicamento genérico?

Codina (2007) ¿De quién es este cadáver?

Corominas (2007) ¿Qué propiedades tienen los objetos de tu escritorio?

Martín y Velázquez (2007)¿Qué es un airbag? ¿Qué factores humanos condicionan laconducción? ¿Qué se debe mantener y por qué en un coche?¿Cómo reparamos alguna avería?

Pro y Saura (2007)¿Qué es la energía? ¿Qué se consume y cómo se ahorraenergía? ¿Qué son las fuentes de energía? ¿Qué ventajas einconvenientes tienen?

Serrano, Santos Neto y Reis (2007) ¿Qué hay de cierto en… (creencias populares)?

Alfaro (2008) ¿Qué terremotos se producen en España? ¿Por qué seproducen? ¿Se pueden producir terremotos destructivos?

Bargalló (2008) ¿Por dónde llega el agua a la escuela? ¿Por dónde sale?¿Cuánta gasta? ¿Puede faltar agua en la escuela?

Blanco, Martín Díaz y De la Cruz (2008) ¿Qué preservativo es más seguro?

Brusi (2008) ¿Qué sabemos de los riesgos naturales?

Franco (2008) Oro parece, plata no es.

Montero y Guisasola (2008) ¿Son las pilas un residuo cualquiera?

Pujol y Bonil (2008) ¿Cómo hace tu cuerpo para que el calcio le ayude a crecer?

Cañal (2009)

¿Cómo se formó la Tierra? ¿Por qué se extinguieron losdinosaurios? ¿Puede haber seres vivos en otros planetas?¿Podemos ir y vivir en otros planetas? ¿Cómo encontrarfósiles? ¿Las personas somos animales? ¿Por qué tenemosdedos en los pies?

Couso, Hernández y Pintó (2009)¿Qué problemas acústicos tiene un bar musical? ¿Quécaracterísticas tiene que tener el material utilizado? ¿Cuáles sonlos más apropiados para insonorizar?

Franco (2009) ¿Cómo se puede escapar de Prision Break?

García Carmona y Criado (2009) ¿Por qué los automóviles son como son?

Gómez Ciudad (2009) ¿Cómo podemos mejorar el sabor de las fresas?

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En el trabajo de Lope y otros (2005) se recogen unos esquemasrepresentativos de cada una de las unidades didácticas que se proponen en elproyecto de biología Salters-Nuffield. Algunos de nosotros hemos iniciado unaforma de representación que puede «hacer visible» lo que estamos planteando.Así, en el cuadro 7 (véase la página siguiente), hemos recogido nuestra unidaddidáctica sobre el contexto: circuitos eléctricos para el segundo ciclo de la ESO.

Se pueden apreciar algunas diferencias con los esquemas de Lope y otros(2005): mientras ellos sitúan en el cuadro más a la izquierda la relación de«hechos, conceptos y principios biológicos», nosotros hemos optado porexplicitar las afirmaciones de conocimiento que queremos compartir con losestudiantes. Un desarrollo más pormenorizado de las actividades se puedeencontrar en Jiménez Aleixandre y otros (2003).

Cuadro 7. Ejemplo de representación de unidad didáctica en contexto

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En resumen

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La «ciencia de los científicos» presenta diferencias y semejanzas con la«ciencia escolar» al nutrirse ésta última de «otras ciencias» (la «ciencia de lapublicidad», la «ciencia de las noticias de la prensa», la «ciencia para crearestilos de vida saludable», la «ciencia de la cocina», la «ciencia del arreglo deun coche o de un aparato estropeado», etc.). La que trabajemos en el auladeberá coincidir más con la que hemos llamado la «ciencia para atender lasnecesidades ciudadanas».Las implicaciones de esta diferenciación no son banales. Necesitamospresentar un conocimiento que sea percibido claramente como útil para quiendebe aprenderlo, y la percepción de la utilidad no es la misma para uncientífico que para un ciudadano.Es necesario contextualizar la ciencia para enseñarla, ya que –incluso en la«ciencia de los científicos»– los conocimientos que «circulan» estáncontextualizados; es decir, tratan de dar respuestas a unos interrogantes, conunos antecedentes y un marco teórico y referencial claro. En nuestro caso, la«ciencia escolar» no se debería contemplar como un conjunto de conceptos,más o menos inconexos, que el profesorado trata de hacer interesantesbuscando alguna aplicación fuera del aula; sino que se trataría de plantearuna serie de interrogantes sobre los que un ciudadano necesita encontraralgunas respuestas e identificar qué contenidos precisa el estudiante paraabordarlos.La inclusión del término «competencia» no sólo no supone una contradiccióncon la visión de la utilidad, de la integración y de la perdurabilidad delaprendizaje, sino que es un refuerzo a lo existente.En los desarrollos curriculares con el enfoque de ciencia contextualizada o encontexto se identifican interrogantes o cuestiones ciudadanas que ofrecenoportunidades para el aprendizaje de los conocimientos clásicos. Los bloquesde contenido propuestos en el actual marco curricular oficial para toda laeducación obligatoria ignoran las orientaciones de este enfoque de laenseñanza de las ciencias.Para hacer más visible el trasfondo de lo que supone la contextualización,pueden utilizarse esquemas como el del cuadro 7. Desde el punto de vista delprofesorado, y probablemente de los diseñadores curriculares, sería necesariala identificación de las cuestiones que queremos trabajar en el aula. Luegohabría que diseñar actividades que favoreciesen la percepción por parte delalumnado de que lo que está aprendiendo le sirve más allá de la superaciónde un examen.

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En la práctica

¿Qué contenidos están implícitos en una pregunta cotidiana?

A lo largo de esta idea clave hemos visto que, para encontrar respuestas a cuestiones cotidianas, espreciso acceder a determinados conocimientos científicos, ya sean conceptos, teorías o principios,procedimientos, habilidades o actitudes. A continuación, se presentan una serie de interrogantes. Apartir de ellos, debes identificar los contenidos implicados:

¿Estás de acuerdo con la utilización de las células madre?¿Crees que existe un problema de obesidad en los adolescentes?¿Cuál es la moto «más ecológica»?¿Se deben construir más centrales nucleares?¿Es aconsejable vivir cerca de una antena de telefonía móvil?¿Cómo podemos ahorrar agua en tu instituto?¿Qué detergente de los que se ofrecen es más eficaz y económico para lavar?Etc.

COMENTARIO: cuando hablamos de conocimientos científicos, nos referimos al marco conceptualque se debe poner en juego, a los procedimientos que harán posible encontrar una respuesta y a laforma de pensar deseable para responder a estos interrogantes (conceptos, procedimientos yactitudes). Vamos a esbozar unas pautas sobre cómo se podría hacer con uno de los interrogantes,por ejemplo: «¿Cuál es la moto más ecológica?» (cuadro 8).

Cuadro 8

CONCEPTOS PROCEDIMIENTOS ACTITUDES

Procesos físicos y químicosen el funcionamiento deuna moto.Tipos de combustible de lamoto.Consumo: costeenergético cada 100 km.Desprendimiento de CO2 yotros gases.Contaminación acústica.Factores que incrementanel impacto ambiental.Medidas de ahorro deconsumo.

Interpretación demaquetas.Identificación deproblemas.Control y exclusión devariables.Medición.Búsqueda de informaciónen distintas fuentes(catálogos, Internet…).Tabulación yrepresentación gráfica dedatos. • Análisiscuantitativo de datos.Establecimiento deconclusiones

Valoración de laimportancia deconservar el medio.Rigor y precisión en larecogida ytratamiento de lainformación.Rechazo a lasactuacionesindividuales ycolectivas quecontaminan el medio.Coherencia entredatos, análisis yconclusiones.

Para los otros, te sugerimos el uso de alguna taxonomía (Jiménez Aleixandre y otros, 2003, p. 43).

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¿Se puede transformar un programa de contenidos en un programa de cienciacontextualizada?

Toma el currículo oficial de uno de los cursos que estés impartiendo. Elige un bloque de contenidos dela ESO que te resulte atractivo. Escribe los contenidos correspondientes y los criterios de evaluación.Trata de extraer diez interrogantes de la vida cotidiana que precisen de los mencionados conocimientospara mostrar la utilidad del bloque en la formación de un ciudadano.

Cuadro 9

CONTENIDOS CUESTIONES COTIDIANAS

Luz y visión: los objetos como fuentessecundarias de luz.Propagación rectilínea de la luz en todasdirecciones.Reconocimiento de situaciones yrealización de experiencias sencillas paraponerla de manifiesto. Sombras yeclipses.Estudio cualitativo de la reflexión y de larefracción.Descomposición de la luz: interpretaciónde los colores.

¿Qué diferencias hay entre la luz del sol y lade una bombilla?¿Podemos «doblar» la luz?¿Por qué podemos hacer sombras con lasmanos? ¿Cómo lo hacemos para que salganmuy grandes?¿Por qué Tintín sale airoso en El templo delSol? ¿Cómo podemos ver un eclipse sinhacernos daño?¿Cómo hacemos una cámara oscura?¿Por qué vemos lo que nos rodea? ¿Porqué algunos usamos gafas?¿Cómo podríamos hacer un periscopio conespejos?¿Por qué no es posible que los vampiros sevean en los espejos?¿Cómo sabemos si nos podemos tirar decabeza en una piscina?¿Qué quiere decir que somos daltónicos?

Sonido y audición. Propagación yreflexión del sonido.Valoración del problema de lacontaminación acústica y lumínica.

¿Cómo podemos oír a quien nos habla?¿Oímos todos igual?¿Por qué nos gustan más unas cancionesque otras?¿Cómo funciona una radio? ¿Cómo esposible escuchar a Iñaki Gabilondo que estáen Madrid?¿Qué quiere decir que bajes los decibelios?¿Suenan todas las guitarras igual?¿Oyen mejor los perros que nosotros? ¿Sepuede sangrar por el oído?¿Se puede hablar y escuchar debajo delagua? ¿Por qué, en algunas películas, losindios acercan su oído a las vías del tren?¿Por qué son un truco los «bombazos» dela Guerra de las Galaxias?¿Suenan igual todas las motos? ¿Cómo lomedimos?

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¿Por qué se dice «el sonido del silencio»? ¿Y«lo vio con los ojos cerrados»?

COMENTARIO: en el texto del cuadro 9, hemos incluido algunos ejemplos que, si bien no respondena un bloque específico de contenidos del currículo oficial, pueden servir de muestra para lo que

planteamos. No obstante, en relación con los contenidos de luz y sonido de 2.o de la ESO, podríamoshacer estas y otras propuestas.

¿Cómo podemos representar un tema de ciencia contextualizada en la educaciónobligatoria?

Teniendo en cuenta el esquema del cuadro 7 (en la página 100) y las representaciones que realizanLope y otros (2005), realiza un esquema similar con otros contenidos.

Para hacerlo, debes seleccionar en primer lugar el contexto. Una vez realizado:Plantea algunos interrogantes relacionados con el contexto que consideres útiles para serabordados en tu clase de ciencias.Identifica las ideas fundamentales que subyacen en las respuestas; agrúpalas de manera que sóloqueden cinco o seis.Construye tu esquema para el tema en cuestión.

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La elaboración y evaluación de modeloscientíficos escolares es una forma excelente deaprender sobre la naturaleza de la ciencia

Aureli Caamaño

Elaborar modelos científicos escolares y evaluarlos basándose en pruebasproporciona buenas oportunidades para entender cómo se construye y valida elconocimiento científico y, en definitiva, para acercarse al conocimiento de lanaturaleza de la ciencia.

La naturaleza de la ciencia: un objetivofundamental de la enseñanza de las ciencias

El aprendizaje de la naturaleza de la ciencia ha de permitir a los estudiantescomprender el funcionamiento de la ciencia y de la comunidad científica, conocercómo se construye y valida el conocimiento científico, ser conscientes de losvalores que hay implicados en las actividades científicas, y entender las relacionesque existen entre la ciencia, la tecnología y la sociedad.

La necesidad de introducir la comprensión de la naturaleza de la ciencia (NdC)en los currículos de ciencias ha sido largamente reivindicada en los últimos años(Caamaño, 1996; Millar y Osborne, 1998; Vázquez-Alonso y otros, 2007). Sinembargo, todavía una parte fundamental del currículo se centra en enseñar las

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ideas de la ciencia sin incorporar ideas sobre la ciencia, relativas a cómo se haobtenido ese conocimiento, lo que se refleja en muchos estudios acerca de lasideas que tienen los profesores y los alumnos sobre la ciencia (Driver y otros,1994; Fernández y otros, 2005).

Detrás de las cuatro dimensiones (contextual, procedimental, cognitiva yactitudinal) de la competencia científica definida en el proyecto PISA, estápresente la idea de un modelo de ciencia que debe ser comprendido y utilizadoen las clases de ciencias. Sin embargo, la comprensión de la naturaleza de laciencia puede requerir ir un poco más allá de la formulación que de ella hace lacompetencia científica en PISA, incorporando la generación de hipótesis y laconstrucción de modelos (Gil y Vilches, 2006), que son actividadesfundamentales de la ciencia.

Llegados a este punto se nos plantean una serie de preguntas a las queintentaremos responder en esta idea clave: ¿qué se entiende por naturaleza de laciencia?, ¿por qué es importante enseñar la naturaleza de la ciencia?, ¿cuál es elmodelo de ciencia que debe promoverse en la escuela?, ¿qué dicen los currículosactuales sobre su enseñanza?, ¿cómo debe ser enseñada la naturaleza de laciencia?, ¿qué actividades son las más adecuadas?

¿Qué modelo de ciencia debe ser promovido en lasaulas? ¿Cómo debe ser enseñada la naturaleza de laciencia?

Del mismo modo que necesitamos entender primero los modeloscientíficos para poder elaborar modelos científicos escolaresapropiados para el alumnado, es preciso tener un modelo de cienciapara poder decidir cómo debe ser incorporada la naturaleza de laciencia en el currículo. El tipo de modelo de ciencia que se adoptetendrá también consecuencias en los métodos didácticos que seutilicen, como vamos a mostrar a continuación, en un breve recorridosobre cómo ha cambiado la visión sobre la ciencia y su enseñanza enlas últimas décadas.

Una concepción empirista de la cienciaEn los años sesenta del pasado siglo en Estados Unidos y enInglaterra se propusieron métodos de enseñanza de las cienciasfundamentados en el modelo de descubrimiento orientado (basadoen actividades guiadas de indagación), en el modelo de

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descubrimiento autónomo (más centrado en el aprendizaje de losprocesos de la ciencia que en la consecución de conocimientocientífico) o en el modelo de aprendizaje secuenciado de procesos yprocedimientos (observación, medición, emisión de hipótesis, diseñoy realización de experimentos, comunicación de resultados, etc.) (Gil,1983).

Se trataba de enseñar a los estudiantes a actuar «como científicos»(enfoque indagativo) o al menos que aprendieran los procedimientosque caracterizan el trabajo científico (enfoque basado en losprocesos). Estas ideas llegaron a España y otros paísesiberoamericanos a mediados de la década de los setenta gracias a latraducción de algunos de los proyectos de ciencias más significativosde la época, inspirados en estos modelos (Caamaño, 1994). Todasestas propuestas partían de una concepción empirista o inductivistade la ciencia, que considera que ésta empieza con las observaciones yavanza lógicamente hacia la formulación de las teorías científicas. Estemodelo, común en las clases de ciencias, podría representarse talcomo se hace en el cuadro 1.

En los años sesenta en Estados Unidos e Inglaterra se propusieronmétodos de enseñanza de las ciencias que pretendían que losestudiantes aprendiesen a actuar «como científicos» o al menos quese familiarizaran con los procedimientos que caracterizan el trabajocientífico. Estas propuestas partían de una concepción empirista oinductivista de la ciencia.

Cuadro 1. Modelo empirista de ciencia

Una visión constructivista de la ciencia y del

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aprendizaje de la cienciaAl mismo tiempo que se estaban adoptando estas nuevas perspectivas para

enseñar ciencias, los estudios de filosofía y de historia de la ciencia cambiaban laidea de cómo se produce el conocimiento científico, lo que llevaría a sustituir elmodelo inductivista de la ciencia por otro que iba a dar mayor importancia a lasteorías científicas, preguntándose por cuál es el origen de esas teorías y cómoevolucionan a lo largo de la historia (Pedrinaci, 1996; Chalmers, 2000; Rivero yWamba, 2011; Pro, 2011; Solbes y Traver, 2011).

Al mismo tiempo los estudios de filosofía y de historia de la ciencia cambiaban laidea de cómo se produce el conocimiento científico, lo que llevaría a sustituir elmodelo inductivista de la ciencia por otro que iba a dar mayor importancia a lasteorías científicas, preguntándose por cuál es el origen de esas teorías y cómoevolucionan.

Paralelamente a esta perspectiva sobre la naturaleza de la ciencia se desarrollóuna nueva visión del aprendizaje de la ciencia que se denominó constructivismoy que iba a conceder una importancia capital a las concepciones de losestudiantes en la interpretación de los fenómenos observados y en la percepcióny conceptualización de los problemas objeto de investigación (Furió, Solbes yCarrascosa, 2006). Del mismo modo que los nuevos modelos de la cienciaproponían la evolución y, a veces sustitución, de las teorías científicas como unamejor descripción de la forma en que evolucionaba la ciencia que laproporcionada por los modelos positivista e hipotético-deductivo, desde el campode la psicología cognitiva se propusieron modelos de cambio conceptual paraexplicar cómo aprenden las personas, es decir, cómo modifican o sustituyen susideas sobre el mundo a partir de la introducción de nuevas ideas y la discusión ydebate sobre su potencial explicativo.

Paralelamente, se desarrolló una nueva visión del aprendizaje de la ciencia que sedenominó constructivismo y que iba a conceder una importancia capital a lasconcepciones de los estudiantes en la interpretación de los fenómenosobservados.

Con el tiempo la discusión fue centrándose en las formas de razonamiento delos estudiantes y, finalmente, en lo que se denominó sus modelos mentales. Larazón de poner mayor énfasis en los modelos mentales que en lasconcepciones se debe a que el alumnado no aprende los conceptos «sueltos»,sino que lo hace conformando conjuntos que tienen sentido para ellos, es decir,construyendo modelos mentales sobre los fenómenos que les mostramos en laciencia escolar. Así, por ejemplo, la concepción alternativa que consideramolecular la estructura de sustancias que son iónicas (como el NaCl) o reticularescovalentes (como el SiO2) puede atribuirse a diferentes causas, pero en el fondo

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obedece a un modelo mental de la estructura de las sustancias formado en unproceso de modelización escolar que prioriza el estudio del enlace covalente enlas moléculas antes que abordar una visión global de los diferentes tipos deestructura, que contemple a la vez las estructuras moleculares y las estructurasgigantes (metálicas, covalentes e iónicas).

Desde el campo de la psicología cognitiva se propusieron modelos de cambioconceptual para explicar cómo aprenden las personas.

Modelos científicos y modelos científicosescolares

La ciencia es una actividad encaminada a producir modelos que ayudan a explicarlos fenómenos que queremos comprender. El cuadro 2 muestra el papel de losmodelos en la ciencia (Gilbert, Taber y Watts, 2001) con relación a losfenómenos (lo que los científicos estudian), los conceptos (las categorías básicasque se usan, por ejemplo: elemento, ácido, átomo, molécula, carga eléctrica,energía, célula, etc.), las relaciones (de proporción, de clasificación, de causa,etc.) y las teorías (los sistemas de ideas).

Cuadro 2. Relación entre teoría, modelo, fenómenos, conceptos y relaciones entre conceptos (Gilbert,Taber y Watts, 2001)

En este esquema los modelos ocupan una posición intermedia entre losfenómenos y las teorías. Las teorías son conjuntos de ideas sobre el mundobasadas en pruebas; son internamente consistentes y usualmente están deacuerdo con otras teorías aceptadas.

El desarrollo del conocimiento científico relativo a cualquier fenómeno se

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relaciona normalmente con la producción de una serie de modelos con diferentesalcances y poder de predicción. Los modelos científicos son un mediador entrela realidad que se modeliza y las teorías sobre esa realidad. Son representacionesparciales de la realidad, lo que implica que no son la realidad ni copias de ella.Por otro lado, presentan dos atributos importantes: pueden ser modificados ypermiten la existencia de múltiples modelos para una misma entidad (Izquierdo yAliberas, 2004).

Los modelos científicos son un mediador entre la realidad que se modeliza y lasteorías sobre esa realidad.

Los modelos científicos escolares (también llamados modelos curriculares) sonla versión escolar de los modelos científicos incluidos en el currículo. El procesode desarrollo curricular en el aula debería consistir en la elaboración de unasucesión de modelos que progresivamente se van completando, hasta llegar almodelo científico escolar deseado para cada nivel de aprendizaje.

Es importante distinguir entre modelos científicos escolares y modelos deenseñanza. Estos últimos son representaciones creadas con el objetivo específicode ayudar a los estudiantes a aprender algún aspecto de un modelo científicoescolar. Los modelos de enseñanza más comunes son dibujos, maquetas,simulaciones y analogías (Justi, 2011).

Es importante distinguir entre modelos científicos escolares y modelos deenseñanza. Estos últimos son representaciones creadas con el objetivo específicode ayudar a los alumnos a aprender algún aspecto de un modelo científicoescolar.

El contexto del descubrimiento y el contexto dela justificación

La actividad científica supone dos conjuntos de procesos igualmente importantes.En primer lugar, se encuentran los procesos asociados con la generación dehipótesis, que se engloban en la expresión «contexto de descubrimiento». Estosprocesos abordan las características del desarrollo del conocimiento científico ytienen que ver con el origen y evolución de las ideas (teorías y modelos). Elsegundo conjunto tiene que ver con la comprobación de las hipótesis ypertenece al «contexto de la justificación». Este contexto se refiere a cómo sereúnen pruebas y cómo se establece su validez y fiabilidad (Duschl, 1997).

Por tanto, la ciencia tiene dos caras o dos perfiles de la misma cara: por unlado, encontramos los productos de la ciencia (los hechos, los principios, lasleyes y las teorías) y, por otro, los procesos de la ciencia (la generación dehipótesis y los métodos empleados en la recogida, análisis, síntesis y evaluación

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de las pruebas). A estos dos perfiles se ha de añadir el de la comunicación de lasideas.

La ciencia tiene dos caras: los productos de la ciencia y los procesos de la ciencia.A estas dos caras se ha de añadir la de la comunicación de las ideas.

El lenguaje utilizado por los científicos en estos dos contextos es muydiferente. Sutton (1997) distingue muy acertadamente entre el lenguaje como unsistema interpretativo, utilizado activamente para generar una nuevacomprensión de los hechos, y el lenguaje como un sistema de etiquetaje, usadopara transmitir el conocimiento ya elaborado. Las ideas tácitas sobre cómo sedesarrolla la ciencia se transmiten a través de suposiciones implícitas en ellenguaje que se utiliza. Por esa razón, prestar atención a la naturaleza dellenguaje utilizado en las clases es un aspecto importante para mejorar lacomprensión de la naturaleza de la ciencia por parte de los estudiantes, es decir,la comprensión sobre el estatus del conocimiento científico y sobre la formacomo este conocimiento varía.

De acuerdo con Jiménez Aleixandre y Gallástegui (2011), los procesos deproducción del conocimiento, representados en el diagrama del cuadro 3, son:

Prestar atención a la naturaleza del lenguaje utilizado en las clases es un aspectoimportante para mejorar la comprensión de la naturaleza de la ciencia por partede los estudiantes.

Construcción del conocimiento científico: construir, revisar y evaluar modeloscientíficos; generar nuevas ideas en respuesta a problemas.Evaluación del conocimiento: contrastar hipótesis y enunciados con laspruebas disponibles. Este proceso implica argumentar en base a las pruebas.Comunicación del conocimiento: comprender y elaborar mensajes científicos,persuadir a una audiencia, leer y escribir ciencia.

Cuadro 3. Procesos de producción del conocimiento y relación con la argumentación (JiménezAleixandre y Gallástegui, 2011)

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El papel de la argumentación en la elaboraciónde modelos y en las explicaciones científicas

La argumentación puede caracterizarse como la evaluación del conocimiento a laluz de las pruebas disponibles. De ahí la importancia que ha adquirido en losúltimos tiempos su enseñanza como un elemento esencial para la comprensiónde la naturaleza de la ciencia (Osborne, 2006; Jiménez Aleixandre, 2010). Variosproyectos se han ocupado de este objetivo, tales como el proyecto IDEAS(Osborne, Erduran y Simon, 2004) y el proyecto RODA (Jiménez Aleixandre,2010).

Un objetivo fundamental de la educación científica debería ser que los estudiantesfueran capaces de producir explicaciones que pudiesen ser juzgadas como«científicas».

Un objetivo fundamental de la educación científica debería ser que losestudiantes fueran capaces de producir explicaciones que pudiesen ser juzgadascomo «científicas». Cuando solicitamos a un estudiante que explique unfenómeno o una relación entre variables, usualmente le estamos pidiendo que lo

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haga a partir de un modelo ya construido. Estaríamos, pues, en una fase deaplicación del conocimiento, que complementaría la fase de producción deconocimiento reflejada en el cuadro 3. La experiencia del profesorado y lainvestigación didáctica muestran que los estudiantes no siempre son capaces dedar buenas explicaciones. Muchas veces dan explicaciones muy incompletas,otras veces confunden explicaciones con descripciones, y en otras ocasiones danexplicaciones antropomórficas o teleológicas. Para mejorar esta situación esnecesario plantearse la enseñanza explícita de los criterios que deben cumplir lasexplicaciones para ser aceptadas desde el punto de vista científico y tambiéndistinguir diferentes tipos de explicaciones.

Las relaciones ciencia-tecnología-sociedad y laargumentación para la educación ciudadana

Por último, no debemos olvidar las aportaciones que la sociología de la cienciapuede hacer al modelo de ciencia escolar. A veces se tiende a interpretar lanaturaleza de la ciencia (NdC) sólo desde el punto de vista de la epistemologíade la ciencia, pero en realidad la NdC debe incluir las relaciones de la sociedadcon el sistema tecnocientífico (Vázquez-Alonso y otros, 2007). De este modo laNdC englobaría una variedad de aspectos sobre qué es la ciencia, sufuncionamiento interno y externo, cómo construye y desarrolla el conocimientoque produce, los métodos que usa para validar este conocimiento, los valoresimplicados en las actividades científicas, la naturaleza de la comunidad científica,y las relaciones entre la ciencia, la tecnología y la sociedad.

Para enseñar aspectos relacionados con la ciencia, la tecnología y la sociedad,es conveniente utilizar actividades que impliquen la argumentación encontroversias científicas sobre temas actuales. Así pues, es útil diferenciar entredos tipos de argumentación en la escuela, la que podríamos llamarargumentación para la educación científica, pieza fundamental del proceso deelaboración de los conceptos y teorías, y la que podríamos llamar argumentaciónpara la educación ciudadana, es decir, la argumentación sobre temassociocientíficos, medioambientales, etc., de carácter más transversal einterdisciplinar (Caamaño, 2010).

Es útil diferenciar entre dos tipos de argumentación en la escuela, laargumentación para la educación científica y la argumentación para la educaciónciudadana, de carácter más transversal e interdisciplinar.

En resumen, enseñar ciencia y enseñar la

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naturaleza de la ciencia

La enseñanza de las ciencias se centra en seleccionar los modelos científicosescolares más apropiados y en proporcionar ideas sobe el funcionamiento de laciencia. En este punto aparece el dilema de dos orientaciones sobre la enseñanzade las ciencias: presentar los modelos a los estudiantes y justificarlosposteriormente, o bien elaborarlos conjuntamente, buscando y evaluando laspruebas que los fundamenten. En los diseños curriculares, e incluso en ladefinición PISA de la competencia científica, se pone más énfasis en el uso yevaluación de los modelos que en su proceso de elaboración. Por el contrario, enmuchos ámbitos de la didáctica de las ciencias se aboga por un modelo deenseñanza indagativo que implique la elaboración de los modelos de cienciaescolares con la participación activa de los estudiantes.

¿Cómo está reflejado el objetivo de comprenderla naturaleza de la ciencia en el currículo deciencias de la ESO y el bachillerato?

La comprensión de la naturaleza de la ciencia se encuentra reflejada como unobjetivo en los currículos actuales de la educación secundaria obligatoria (ESO) yel bachillerato, en mayor o menor medida. Veámoslo analizando algunosextractos de los currículos del área de ciencias de la naturaleza de la ESO y de lasmaterias de ciencias del bachillerato.

La comprensión de la naturaleza de la ciencia se encuentra reflejada como unobjetivo en los currículos actuales de la educación secundaria obligatoria (ESO) yel bachillerato.

En el currículo de ciencias de la naturaleza de la ESO se alude a lafamiliarización con la naturaleza y las ideas esenciales de la ciencia:

La Educación Secundaria Obligatoria ha de facilitar a todas las personas una alfabetización científicabásica que haga posible la familiarización con la naturaleza y las ideas esenciales de la ciencia y queayude, a su vez, a la comprensión de los problemas a cuya solución puede contribuir el desarrollotecnocientífico, facilitando actitudes responsables dirigidas a sentar las bases de un desarrollosostenible. (Real Decreto 1631/2006)

En el currículo de ciencias de la naturaleza de la ESO en Cataluña, se señala en laintroducción:

En el currículo de las materias de ciencias del bachillerato en Cataluña se explicitala importancia de la comprensión de la naturaleza de la ciencia.

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La ciencia, en tanto que actividad humana compleja, implica múltiples dimensiones de la persona,factores sociales y recursos. En todo momento, han de estar presentes y valorarse adecuadamenteaspectos como: las emociones y el disfrute que comporta el desarrollo de la actividad científica, elplanteamiento y la puesta en práctica de la experimentación para recoger evidencias, la búsqueda dela racionalidad en la formulación de conclusiones y la comunicación de las ideas y procesos, utilizandodiferentes tipologías textuales y modos de comunicación, y valorando los principios éticos que han depresidir todos los pasos de la práctica científica. (Decret 143/2007)

Pero quizás sea en el currículo de las materias de ciencias del bachillerato enCataluña (Decret 142/2008) donde más se explicita la importancia de lacomprensión de la naturaleza de la ciencia. Así, en las competencias específicasde las materias de ciencias se insiste en la distinción entre ciencia y otras formasde conocimiento y en los sistemas utilizados para desarrollar y evaluar elconocimiento científico.

En el currículo de las materias de ciencias del bachillerato en Cataluña se explicitala importancia de la comprensión de la naturaleza de la ciencia.

Como era de esperar, el objetivo de comprender la naturaleza de la ciencia ylas relaciones ciencia y sociedad está también muy presente en la nuevaasignatura de ciencias para el mundo contemporáneo (Pedrinaci, 2006). En unode los párrafos de la introducción del currículo de esta asignatura (Real Decreto1467/2007), se señala la importancia de la cultura científica para tomardecisiones fundamentadas y poder participar democráticamente en la sociedad. Yen otro párrafo, que sintetiza las finalidades de la asignatura, se alude de formaexplícita a la familiarización con algunos aspectos de la naturaleza de la ciencia.

Se echa en falta una mayor concreción de los contenidos implicados y en la formade orientar su aprendizaje.

A pesar de la presencia de la comprensión de la naturaleza de la ciencia en elcurrículo español, se echa en falta una mayor concreción de los contenidosimplicados y en la forma de orientar su aprendizaje. Cañas y otros autores hacenla siguiente valoración del currículo actual en relación con este objetivo:

Algunos aspectos de la epistemología de la ciencia, también reclamados por distintos movimientos dela enseñanza de las ciencias, son todavía la «asignatura pendiente» en el curriculum presente. (Cañas,Martín Díaz y Nieda, 2007)

Este hecho también se evidencia si consideramos las orientaciones dadas en elcurrículo inglés sobre la enseñanza de la naturaleza de la ciencia, que mostramosa continuación.

La plasmación de las ideas sobre la ciencia en elcurrículo inglés

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En el currículo de países europeos como el Reino Unido, encontramos un mayorénfasis en la enseñanza de la naturaleza de la ciencia. Una propuesta de loscontenidos sobre la NdC que debería contemplar el currículo de ciencias inglés laencontramos en el documento Beyond 2000 de Millar y Osborne, que contienediez recomendaciones sobre el currículo de ciencias para los estudiantes de 5 a16 años. Reproducimos las recomendaciones cinco y seis, por ser las másrelacionadas con la comprensión de la naturaleza de la ciencia.

En el currículo de países europeos como el Reino Unido encontramos un mayorénfasis en la enseñanza de la naturaleza de la ciencia.

RECOMENDACIÓN 5. Deben realizarse esfuerzos para explorar cómo se pueden incorporar alcurriculum de ciencias aspectos de la tecnología y las aplicaciones de la ciencia actualmente omitidas,para potenciar la alfabetización científica de los estudiantes.

RECOMENDACIÓN 6. El currículum de ciencias debe proporcionar a los jóvenes una comprensión dealgunas ideas clave sobre la ciencia, es decir, ideas sobre las formas en que el conocimientocontrastable del mundo natural ha sido, y está siendo, obtenido. (Millar y Osborne, 1998)

Estas recomendaciones se encuentran recogidas en el actual National Curriculumfor Science, que establece dos componentes (strands) sobre la naturaleza de laciencia: «investigaciones científicas» e «ideas y evidencias». El primero ofrece unmodelo escolar del trabajo experimental en ciencia en la forma de investigacionesllevadas a cabo a través de experimentos con control de variables, y el segundodesarrolla un modelo escolar sobre la elaboración y evolución de las teorías ymodelos científicos, y su forma de evaluarlos mediante pruebas.

Dos proyectos han desarrollado en profundidad estos componentesrecogiendo las ideas expuestas previamente en el documento Beyond 2000, elXXI Century Science, para la etapa de 14 a 16 años, y el Science in Society(asignatura optativa en el bachillerato inglés similar a las ciencias para el mundocontemporáneo del bachillerato español), que procede de la revisión del proyectoprevio, Science for Public Understanding.

El proyecto XXI Century Science (Burden, 2005) se estructura en base a dostipos de contenidos: «explicaciones científicas» e «ideas sobre la ciencia». Situarestas últimas (cuadro 4) en el mismo nivel que los contenidos conceptuales daidea de la importancia que se concede a la comprensión de la naturaleza de laciencia en este proyecto.

Cuadro 4. Ideas sobre la ciencia del proyecto XXI Century ScienceLos datos y sus limitaciones.Correlación y causalidad.Elaborar explicaciones.La comunidad científica.Riesgos.Toma de decisiones sobre ciencia y tecnología.

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Cuadro 5. Ideas sobre la ciencia del proyecto Science in Society

Los métodos de la ciencia

Los datos y sus limitaciones.Establecimiento de relaciones causales.El desarrollo y evaluación de explicaciones científicas.Modelización de situaciones complejas.

La ciencia como actividadhumana

La comunidad científica.

Ciencia y sociedad

Relaciones entre ciencia y sociedad.Evaluación de los impactos de la ciencia y la tecnología: riesgo yevaluación de riesgos.Toma de decisiones sobre ciencia y tecnología.

La asignatura para el primer curso de bachillerato, Science for PublicUnderstanding (Millar y Hunt, 2006), empezó a gestarse en 1996 y se generalizóen el 2000. En el 2008 el proyecto fue modificado y convertido en unaasignatura para dos cursos, que recibió el nombre de Science in Society (Hall yMillar, 2008-2009). El cuadro 5 muestra las ideas sobre la ciencia de esteproyecto, que amplían las del proyecto anterior, y las agrupa en tres categorías:los métodos de la ciencia, la ciencia como actividad humana y ciencia y sociedad.

Una lectura atenta de estos cuadros muestra una mayor concreción de loscontenidos sobre la NdC en el currículo inglés que en el español e, incluso,aspectos no contemplados en este último, como las limitaciones de los datos, ladiferencia entre correlación y causalidad, y la evaluación de los riesgos y de losimpactos de la ciencia y la tecnología.

¿Qué actividades son las más adecuadas paracomprender la naturaleza de la ciencia?Los dos componentes con los que el currículo inglés aborda la naturaleza de laciencia («investigaciones científicas» e «ideas y evidencias») pueden ser un buenpunto de partida para el diseño de actividades sobre la NdC. Puesto que en laidea clave siguiente abordaremos los trabajos prácticos investigativos como unade las actividades fundamentales para comprender y aplicar la metodologíacientífica, ahora nos centraremos en otros tipos de actividades, tales como lasque se recogen en el cuadro 6, entre las que se cuentan el estudio de casoshistóricos y contemporáneos, las actividades de modelización, argumentación ycomunicación, y las actividades de ciencia y sociedad.

Cuadro 6. Propuestas didácticas relacionadas con la enseñanza de la naturaleza de la ciencia

ACTIVIDADES / UNIDADES DIDÁCTICAS AUTORESActividades basadas en la historia de la ciencia

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Actividades basadas en experimentos históricos. Solomon (1999)

Actividades sobre historia de la ciencia basadas en textos. Marco (1992)

Aproximación didáctica a textos científicos originales. Marco (1996)

Las controversias científicas. La controversia sobre la edad dela Tierra.

Álvarez Suárez (1996)

Texto de ficción y lectura teatralizada sobre la combustión dela madera y de los metales.

Izquierdo (2011)

Actividades sobre ideas y procesos de la cienciaIdeas sobre la ciencia. Burden y otros (2006)

Las pruebas de evaluación en ciencias en el proyecto PISA. Oñorbe (2008)

Actividades de modelizaciónLa construcción del concepto de ión. Caamaño y Maestre (2004)

El modelo de evolución de Darwin y Wallace en la enseñanzade la biología.

Jiménez Aleixandre (2004)

Las plantas, ¿fabrican sus propios alimentos? Cañal (2004b)

El cambio climático: algo más que un riesgo. Pedrinaci (2008)

ACTIVIDADES / UNIDADES DIDÁCTICAS REFERENCIAActividades basadas en la historia de la ciencia

Actividades para trabajar el uso de pruebas y argumentaciónen ciencias.

Jiménez Aleixandre y otros (2009)

Actividades de argumentación. Jiménez Aleixandre (2010) (Véase lasección «En la práctica»)

¿Cómo favorecer la argumentación sobre las biotecnologíasentre el alumnado?

Simonneaux (2000)

Explicaciones cotidianas y científicas sobre flotar y hundirse. Álvarez Pérez y Bernal, M.A. (2000)

Explicación de fenómenos químicos. Taber (2002)

Enseñar a elaborar textos científicos en las clases de ciencias. Sanmartí (1997)

Actividades basadas en el uso de viñetas. Naylor y Keogh (2000)

Actividades sobre ciencia y sociedadTratar controversias científicas contemporáneas en clase. Albe (2006)

Los fármacos, imprescindibles para la salud e indicadores de lasdiferencias Norte-Sur.

Martín Díaz (2006)

La cocina de Teresa o McExpress. Aprendiendo a decidir enciencia, tecnología y sociedad.

Martín Gordillo (2006)

Actividades acerca de las «ideas sobre la ciencia». Hall y Millar (2008)

En resumen

Al inicio de esta idea clave nos hemos planteado cuestiones como: ¿qué seentiende por naturaleza de la ciencia?, ¿por qué es importante enseñar la

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naturaleza de la ciencia?, ¿cuál es el mejor modelo de ciencia que puedeutilizarse en la escuela?, ¿qué dicen los currículos actuales sobre su enseñanza?,¿cómo debe ser enseñada la naturaleza de la ciencia?, ¿qué actividades son lasmás adecuadas para adquirir una comprensión de la naturaleza de la ciencia?En relación con estas preguntas hemos establecido una serie de puntos clavesobre la NdC en la escuela:

El aprendizaje de la naturaleza de la ciencia ha de permitir al alumnadocomprender el funcionamiento de la ciencia y de la comunidad científica,conocer cómo se construye y valida el conocimiento científico, ser conscientesde los valores que hay implicados en las actividades científicas, y entender lasrelaciones que existen entre la ciencia, la tecnología y la sociedad.La ciencia es una actividad encaminada a la construcción del conocimientoque presenta tres fases: la fase de descubrimiento (construcción de teorías ymodelos), la fase de justificación o de evaluación de esos modelos basándoseen pruebas, y la fase de comunicación.La ciencia es una actividad orientada a producir modelos que ayudan aexplicar los fenómenos que queremos comprender. Los modelos científicosson un mediador entre la realidad que se modeliza y las teorías sobre esarealidad.El alumnado no aprende los conceptos «sueltos», sino conformandoconjuntos que tienen sentido para ellos, es decir, construyendo modelosmentales sobre los fenómenos que les mostramos en la ciencia escolar.El proceso de desarrollo curricular en el aula consiste en la elaboración de unasucesión de modelos que progresivamente se van completando, hasta llegaral modelo científico escolar deseado para cada nivel de aprendizaje.En muchos ámbitos de la didáctica de las ciencias se aboga por un modelo deenseñanza indagativo que implique la elaboración de los modelos de cienciaescolares con la participación activa de los estudiantes.Prestar atención a la naturaleza del lenguaje utilizado en las clases es unaspecto importante para mejorar la comprensión del estatus del conocimientocientífico y de la forma como éste varía.Un objetivo fundamental de la educación científica debería ser que losestudiantes fueran capaces de producir explicaciones que pudiesen serjuzgadas como «científicas».La argumentación puede caracterizarse como la evaluación del conocimiento ala luz de las pruebas disponibles. De ahí la importancia de su enseñanzacomo un elemento esencial para la comprensión de la naturaleza de la ciencia.Es útil diferenciar entre dos tipos de argumentación en la escuela: laargumentación para la educación científica, pieza fundamental del proceso de

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elaboración de los conceptos y teorías, y la argumentación para la educaciónciudadana, es decir, la argumentación sobre temas sociocientíficos,medioambientales, etc.Las ideas sobre la ciencia pueden agruparse en tres categorías: los métodosde la ciencia, la ciencia como actividad humana y las relaciones ciencia ysociedad.Las actividades más apropiadas para la comprensión de la naturaleza de laciencia son las actividades investigativas; el estudio de casos históricos ycontemporáneos; las actividades de modelización, de argumentación ycomunicación, y las actividades que impliquen la discusión de controversiascientífico-tecnológicas.A pesar de que la comprensión de la naturaleza de la ciencia constituye unobjetivo del currículo español, se echa en falta una mayor concreción de loscontenidos implicados y en la forma de orientar su aprendizaje.

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En la práctica

Predicción y justificación de las propiedades de un gas mediante el modelocinéticomolecular

¿A qué se debe la presión que ejerce el aire contenido en el recipiente de la imagen 1?

Imagen 1. Recipiente de plástico con tapa para conservar alimentos

COMENTARIO: en el modelo cinético-molecular la presión de un gas es debida a los choques de lasmoléculas sobre las paredes del recipiente que lo contiene. Las moléculas al chocar ejercen unapequeña fuerza sobre la pared. La suma de todas las fuerzas que se producen por los choques de lasmoléculas que inciden en la superficie de la pared por unidad de tiempo es la fuerza total ejercida. Y lafuerza ejercida por unidad de superficie es igual a la presión.

Un razonamiento más detallado, como veremos más adelante, puede conducirnos a establecer quela presión de un gas es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad media de las moléculas ya la concentración molecular.

Tenemos aire en el interior de una jeringa conectada a un manómetro. Si reducimos el volumen ala mitad, ¿cómo variará la presión del aire? Justifica tu respuesta mediante el modelo cinético-corpuscular.

COMENTARIO: los estudiantes pueden realizar una predicción cualitativa a partir de su experienciaprevia. Saben que para reducir el volumen del aire contenido en la jeringa deben aumentar la presiónen el émbolo. La causa de ello es que la presión del aire en el interior de la jeringa aumenta al reducirseel volumen. Una predicción cuantitativa requiere conocer la Ley de Boyle (que constituye un modelomacroscópico expresado mediante una ecuación).

Imagen 2. Jeringa conectada a un manómetro

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La justificación de esta predicción macroscópica requiere de un razonamiento que haga uso de lasentidades, propiedades y reglas de funcionamiento del modelo cinético-molecular. La pregunta que sepuede formular a los estudiantes para guiarles en el razonamiento puede ser la siguiente: «¿qué factorrelativo a las moléculas varía al disminuir el volumen del recipiente donde se encuentra el gas?»

La respuesta dependerá del modelo mental de los alumnos. Aquellos que se imaginan el gasconstituido por partículas esféricas separadas por poca distancia entre ellas y sin movimiento (modelocorpuscular estático) pueden pensar que el aumento de presión es debido a que la reducción delvolumen hace que las moléculas se toquen, lo que obliga a aumentar la presión para comprimirlas.

Algunos alumnos que ya han incorporado un modelo cinético, pero que todavía no dominan susreglas de funcionamiento, responden a veces que la presión aumenta porque varía la velocidad de laspartículas. Éste sería un ejemplo de uso erróneo de las reglas del modelo, ya que la velocidad de lasmoléculas se considera que sólo depende de la temperatura.

El razonamiento correcto en el modelo cinético-molecular es que al disminuir el volumen, aumenta lafrecuencia de los choques (el número de choques por segundo) de las moléculas entre ellas y contralas paredes, puesto que tardan menos tiempo en recorrer un espacio menor. Al chocar más moléculaspor unidad de tiempo contra las paredes interiores de la jeringa, aumenta la presión que el conjunto deellas ejerce sobre su superficie interior. En particular, si el volumen se reduce a la mitad, la frecuencia dechoque aumenta el doble y, por tanto, la presión también aumentará el doble.

Este razonamiento podría esquematizarse así:Si disminuye el volumen del gas:

La velocidad de las partículas no se modifica, pero aumenta su frecuencia de choque.Por tanto, aumenta la fuerza global ejercida por las moléculas al chocar contra la superficie.En consecuencia, aumenta la presión del gas sobre la superficie.

Y representarse gráficamente como muestra la imagen 3.En cursos iniciales se puede comenzar dando a los estudiantes el razonamiento escrito, pero

dejando algunos espacios en blanco, y pidiendo que los rellenen.

Imagen 3. Modelo cinético-molecular de gas. Las moléculas de gas están representadas por pequeñasbolitas, y la velocidad de las moléculas por flechas que parten de ellas

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Otras veces pueden ofrecerse dos razonamientos alternativos, uno correcto y otro incorrecto, ypedir a los alumnos que se definan por el que consideren correcto y que argumenten por qué. Estosrazonamientos alternativos pueden presentarse mediante una viñeta en la que aparezcan dibujadosdos o más estudiantes exponiendo cada argumento.

Para contrastar experimentalmente la predicción, puede medirse el volumen del aire en el interior dela jeringa en la propia escala graduada de ésta, y la presión a través del manómetro conectado en suextremo. Ésta sería la prueba de que la predicción teórica es correcta, lo que da confianza en la validezdel modelo propuesto.

Si aumentamos la temperatura de un gas contenido en un recipiente de paredes fijas, ¿cómovariará la presión? Justifica tu respuesta mediante el modelo cinético-molecular.

COMENTARIO: la predicción de los alumnos basada en su experiencia previa suele ser que la presiónaumenta. Algunos hacen el siguiente razonamiento: «Si el volumen del gas aumenta, será porqueaumenta el volumen de cada una de las moléculas». Este razonamiento es erróneo porque transfiereuna relación válida para una variable macroscópica (volumen del gas) a una variable microscópica(volumen de las moléculas). En el modelo cinético-corpuscular el volumen de las moléculas se considerainvariable.

Imagen 4. Al aumentar la temperatura del aire encerrado en el recipiente aumenta la presión, que semide a través de un sensor de presión

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El razonamiento de los estudiantes con el modelo cinético-corpuscular puede guiarse a través de lassiguientes cuestiones:

Si aumentamos la temperatura del gas:—¿Cómo variará la velocidad de las moléculas?—¿Cómo variará la frecuencia de los choques de las moléculas contra las paredes?—¿Cómo variará la fuerza del impacto de los choques?—Por tanto, la presión del gas …….

COMENTARIO: el aumento de la temperatura del gas implica un aumento de la velocidad de lasmoléculas, lo cual supone un doble efecto: por un lado, aumenta la frecuencia de los choques de lasmoléculas con las paredes y, por otro, hace que cada uno de estos choques se realice con mayorfuerza, ya que la fuerza del choque es directamente proporcional a la velocidad de la molécula alchocar. Ambos efectos se combinan para dar lugar a una mayor fuerza global sobre la superficie y, portanto, una mayor presión. Así pues, la presión de un gas es directamente proporcional al cuadrado dela velocidad media de las moléculas.

Comparación de modelos alternativos

La modelización de los gases permite comparar dos modelos alternativos propuestos a lo largo de lahistoria. Por ejemplo, el modelo corpuscular estático fue el propuesto por Dalton para explicar laestructura interna de los gases. En este modelo se suponía que las moléculas estaban rodeadas deatmósferas de «calórico» (una hipotética sustancia que se suponía que pasaba de los cuerpos calientesa los fríos).

Con este modelo era posible explicar el aumento de la presión del gas al reducir el volumen y,también, el aumento del volumen al aumentar la temperatura. Una actividad puede consistir enpresentar el modelo de Dalton para un gas y pedir a los alumnos que expliquen estos dos fenómenoscon dicho modelo, y luego que comparen esas explicaciones con las dadas con el modelo cinético-corpuscular. De este modo, pueden comprender cómo se sustituye un modelo por otro cuando unode ellos consigue explicar más fenómenos y de una manera más coherente. Este mismo métodopuede ser utilizado para otras teorías que han sido sustituidas en la historia de la ciencia como, porejemplo, la teoría del «flogisto», usada para explicar la combustión de materia orgánica y la calcinaciónde los metales, que fue sustituida por la teoría de la combinación con el oxígeno debida a Lavoisier.

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La investigación escolar es la actividad quemejor integra el aprendizaje de los diferentesprocedimientos científicos

Aureli Caamaño

Debe promoverse un aprendizaje articulado y contextualizado de losprocedimientos científicos que muestre su diversidad y utilidad y, probablemente,la mejor manera de hacerlo sea con actividades de investigación escolar.

La indagación como enfoque organizador delcurrículo

Una de las características de la naturaleza de la ciencia que hemos destacado enla idea clave anterior ha sido el tipo de procedimientos que la ciencia empleapara obtener y validar el conocimiento científico. La comprensión de la naturalezade la ciencia implica conocer y saber usar estos procedimientos de indagaciónen el marco de actividades escolares diseñadas a tal efecto. Así, estosprocedimientos pasan a ser contenidos del currículo a la vez que constituyen loselementos a partir de los cuales se llevan a cabo investigaciones escolares.

Tanto en Estados Unidos como en Europa la introducción de la «indagación»en el currículo de ciencias ha sido un tema central en la retórica del pasado y delpresente de las reformas curriculares (Anderson, 2007). El enfoque indagativo

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fue una constante educativa en los años sesenta y setenta, que inspiró muchosde los proyectos curriculares de esa época en Estados Unidos, tales como elPSSC, el CHEM, el Biological Sciences Curriculum Study, y los proyectos Nuffielden el Reino Unido. El denominado modelo de descubrimiento orientado, quesubyacía en la filosofía de estos proyectos, se difundió en España, en Portugal yen muchos países iberoamericanos gracias a su traducción. En España elproyecto Química Faraday (Grup Recerca-Faraday, 1990) fue un proyectocurricular para la enseñanza de la química en la educación secundaria (15-17años), basado en esta metodología didáctica, que tomó la evolución histórica delos conceptos químicos como hilo conductor para la secuenciación de loscontenidos.

El método del descubrimiento orientado partía de la idea de que era posibleponer a los estudiantes en situación de descubrir experimentalmenteconocimientos científicos con la ayuda del profesorado, a través de una serie decuestiones estructuradas y de actividades experimentales en el laboratorio, enlugar de someterlos a una exposición transmisiva de los conocimientos y llevarlosluego al laboratorio a realizar trabajos prácticos con una finalidad comprobadorade los conocimientos aprendidos en el aula.

Paralelamente a este enfoque indagativo se desarrolló otro, denominado dedescubrimiento autónomo, que puso el énfasis en el aprendizaje de los procesosde la ciencia en contextos de mayor autonomía, sin el objetivo de llegar aestablecer (descubrir) conocimientos científicos predeterminados.

Sin embargo, las nuevas concepciones filosóficas de la ciencia pusieron encrisis la visión inductivista, es decir, suponer que era posible obtenerconocimiento científico simplemente por inducción a partir de la observación defenómenos naturales y de los experimentos realizados en el laboratorio,suposición que estaba en la base del modelo de descubrimiento autónomo y, enalguna medida, también en el modelo de descubrimiento orientado. La nuevaperspectiva de la ciencia tiene en cuenta que la observación y la interpretación delos experimentos vienen guiadas por el marco teórico o conceptual desde los quese realizan. Paralelamente, una nueva visión del aprendizaje, de carácterconstructivista, valora especialmente el conocimiento previo de las personas en lainterpretación de los fenómenos observados y en la construcción de losconocimientos. Ambas perspectivas convergentes obligaron a revisar losparadigmas didácticos del descubrimiento orientado y del autónomo e intentarsolucionar sus evidentes limitaciones. Los trabajos de Rosalind Driver (1985) yotros investigadores fueron pioneros en esta área y abrieron un fecundo periodode investigaciones sobre las concepciones alternativas de los estudiantes endiferentes disciplinas científicas (Driver, Guesne y Tiberghien, 1989; Driver yotros, 1994). Las implicaciones didácticas de estas consideraciones teóricas y de

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las investigaciones realizadas llevaron a la propuesta de un modelo de cambioconceptual y de indagación guiada.

Durante dos décadas el diseño de unidades didácticas se basópredominantemente en propuestas de secuenciación de las actividades deenseñanza-aprendizaje que partían de la explicitación de las ideas previas delalumnado y buscaban conseguir un cambio conceptual de sus ideas (Caamaño yHueto, 1992; Sánchez Blanco y Valcárcel, 1993). Más recientemente el énfasis sepuso en los procesos de modelización, que buscan una aproximación de losmodelos mentales de los estudiantes a los modelos escolares o curriculares, y enla contextualización de las actividades.

El modelo constructivista de elaboración de unidades didácticas es un modelode indagación guiada que pretende construir conocimiento conceptual escolarmediante un proceso hipotéticodeductivo y que usa la experimentación comocontraste de las hipótesis y, en muchos casos, como forma de crear conflictosconceptuales con las ideas previas de los estudiantes. Muy atento a lasdificultades conceptuales que presentan los propios conceptos, diseña actividadesque permitan superar esas dificultades y mejorar las habilidades deargumentación de los estudiantes.

El problema fundamental de este modelo es que puede centrarseexcesivamente en la adquisición de conceptos, sin tener suficientemente encuenta aspectos aplicados y sociales de la ciencia (CTS), que acostumbran a serabordados sólo como aplicación de los conceptos aprendidos previamente. Si sedesea que las unidades didácticas estén contextualizadas y presenten problemasrelevantes que interesen al alumnado, se requiere partir de situaciones-problemareales (Verdú, Martínez Torregrosa y Osuna, 2002), cuya resolución aúne laadquisición de conceptos en la modelización de la situación presentada con eluso de los procesos de indagación. En conclusión, la enseñanza de las cienciasdebería utilizar unidades didácticas que consiguiesen integrar contextualización,modelización e indagación como una estrategia adecuada para el aprendizaje dela competencia científica (Couso, 2011).

La importancia que el carácter indagativo de la enseñanza de las cienciasvuelve a tener en la actualidad puede apreciarse en varios ámbitos. Así, porejemplo, en 2007 la Comisión Europea publicó el documento Science Educationnow. A renewed pedagogy for the future of Europe (Rocard y otros, 2007), en elque propone enseñar ciencias a través de la indagación con la finalidad decombatir la desmotivación actual de los estudiantes hacia la ciencia. Y la revistaAlambique. Didáctica de las Ciencias Experimentales ha dedicado recientementeun monográfico a este tema (Cañal, 2007).

La indagación como objetivo de aprendizaje y

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como método didáctico

Una de las circunstancias que más ha interferido en el debate acerca de laconveniencia o no de introducir la indagación en las propuestas de enseñanza delas ciencias se ha derivado del tratamiento indiferenciado, y a veces confuso, quese ha hecho de la indagación como metodología didáctica y como objeto deestudio. Distinguir entre la indagación como objetivo de aprendizaje (es decir,como componente del conocimiento sobre naturaleza de la ciencia) y laindagación como método didáctico (es decir, como método de obtención deconocimiento en la clase de ciencias), con independencia de que en muchasocasiones ambos objetivos puedan pretenderse simultáneamente, resulta clavepara avanzar en este debate.

Distinguir entre la indagación como objetivo de aprendizaje y la indagación comométodo didáctico resulta clave para avanzar en el debate sobre la conveniencia ono de introducirlo en la enseñanza de las ciencias.

La realización guiada de actividades investigativas experimentales en el aulasupone el aprendizaje de los procedimientos de indagación, lo que implica unacomprensión de este proceso científico, siempre que se realice una reflexiónadecuada con tal finalidad. Pero también puede conducir a la obtención deconocimiento escolar si este es el objetivo de la investigación planteada. Esevidente que pueden realizarse actividades no experimentales con objeto decaracterizar algunos procedimientos de la ciencia, tales como analizar un informepara identificar en él una serie de procesos (emisión de hipótesis, diseño delexperimento, etc.) o extraer conclusiones sobre unos resultados de unainvestigación, que no implican propiamente la realización de ninguna actividadinvestigativa. Del mismo modo también pueden abordarse casos históricos dedescubrimientos debidamente simplificados, que pueden ser útiles paracomprender aspectos de la naturaleza de la investigación científica.

En ambos casos pretendemos aprender elementos de la investigacióncientífica, pero no usamos la indagación como método didáctico, al menos deforma global.

Esta diferenciación entre la investigación como contenido curricular y comométodo didáctico ha estado en el centro de los debates llevados a cabo en elSeminario Inquiry in Science Education: International Perspectives (Abd-El-Khalick y otros, 2004), que tuvo lugar en el encuentro anual de la NationalAssociation for Research in Science Teaching (San Luis, USA, 2004).

Otra conferencia que ha abordado recientemente la reconsideración delcarácter y la función de la indagación en la ciencia escolar tuvo lugar en Leeds(julio 2005) (Grandy y Duschl, 2007). En ella participaron educadores científicos,

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científicos cognitivos y filósofos de la ciencia con el objetivo de:Establecer qué grado de consenso existe sobre lo que se entiende porindagación científica.Debatir las implicaciones didácticas de tal consenso en la enseñanza de lasciencias.Identificar áreas donde no existía consenso, para realizar nuevasinvestigaciones y debates sobre ellas.

En conclusión, podríamos decir que, si bien la investigación (o la indagación)como objeto de aprendizaje es imprescindible en la enseñanza de las ciencias (yhay un amplio consenso al respecto), la investigación como «método didáctico»para el aprendizaje de los conocimientos es una propuesta muy sugestiva que harecibido sucesivos impulsos en las últimas décadas, con diferentes enfoques,pero que no goza del mismo grado de consenso (Viennot, 2011).

En conclusión, podríamos decir que, si bien la investigación (o la indagación) comoobjeto de aprendizaje es imprescindible en la enseñanza de las ciencias, lainvestigación como «método didáctico» para el aprendizaje de los conocimientoses una propuesta que ha recibido impulsos en las últimas décadas, pero que nogoza del mismo grado de consenso.

Las actividades de investigación suponen unaprendizaje holístico de los procedimientosPara investigar es preciso el uso de una serie de procedimientos científicos. Elaprendizaje de estos procedimientos de la ciencia en la escuela es uno de losobjetivos presentes en cualquier currículo. Ahora bien, este aprendizaje ha venidorealizándose mediante dos concepciones diferentes:

Una concepción atomística o analítica, que defiende la necesidad de realizarejercicios prácticos diseñados específicamente para el aprendizaje de cadauno de los procesos de la ciencia (observación, clasificación, emisión dehipótesis, experimentación, interpretación de datos, etc.), antes de abordarel aprendizaje de los procedimientos más complejos implicados en lasinvestigaciones. Una clasificación y propuesta de secuenciación de losprocedimientos científicos puede consultarse en el artículo de Pro (1997).Una concepción holística o integrada, que considera que el alumnado debepoder realizar desde el principio investigaciones, en el transcurso de lascuales aprenderá los procedimientos básicos de la actividad científica(Carrascosa, 1995; Gott y Dugan, 1995; Díaz de Bustamante y JiménezAleixandre, 1999).

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En la década de los ochenta, contemporáneamente a las propuestasconstructivistas, que podemos considerar próximas a una concepción holística delaprendizaje de los procedimientos, se desarrollaron proyectos curricularesbasados en una visión atomística del aprendizaje de los procedimientos como,por ejemplo, el proyecto Warwick Process Science (Screen,1986), retomando enparte el viejo debate entre conceptos y procesos, que estuvo en el centro de laspreocupaciones de la enseñanza de las ciencias en décadas anteriores (Gil,1983).

La visión atomística supone que podemos crear el todo por combinación deuna serie de componentes. En cambio, la visión holística contempla elaprendizaje de los procedimientos integrados en actividades globales deresolución de problemas. En nuestra opinión, la perspectiva atomística en elaprendizaje de los procedimientos puede ser útil en un primer estadio (porejemplo, para el aprendizaje del manejo de instrumentos y técnicas), pero lacomprensión procedimental de la ciencia se capta mejor desde una perspectivaholística, por otro lado más motivadora. Y esta perspectiva holística sólo seconsigue a través de la realización de investigaciones.

La visión holística contempla el aprendizaje de los procedimientos integrados enactividades globales de resolución de problemas. En nuestra opinión lacomprensión procedimental de la ciencia se capta mejor desde esta perspectiva,que sólo se consigue a través de la realización de investigaciones.

Investigaciones para resolver problemasteóricos y problemas prácticosLas investigaciones son actividades diseñadas para dar a los estudiantes laoportunidad de trabajar de un modo que tiene similitudes con el utilizado por loscientíficos en la resolución de problemas, familiarizarse con el trabajo científico yadquirir una comprensión procedimental de la ciencia, al utilizar las destrezas yprocedimientos propios de la indagación científica en un marco escolar.

Las investigaciones son actividades diseñadas para dar a los estudiantes laoportunidad de trabajar de un modo que tiene similitudes con el utilizado por loscientíficos en la resolución de problemas.

Las investigaciones siempre contribuyen al aprendizaje de los procedimientosde la ciencia, pero pueden pretender también adquirir conocimiento conceptualcon mayor o menor énfasis. Esta diferencia puede ser apreciada más fácilmentesi utilizamos la siguiente clasificación, basada en la naturaleza del problema quese quiere resolver (Caamaño, 2003).

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Investigaciones para resolver problemasteóricosSon investigaciones que plantean problemas de interés en el marco de unateoría. El problema que se va a resolver puede provenir de una hipótesis o deuna predicción realizada en el desarrollo de un modelo científico escolar o biende la necesidad de conocer y determinar propiedades de las entidades delmodelo. Las siguientes preguntas: ¿cómo varía la presión al reducir el volumende un gas?, ¿cuál es la masa atómica relativa de un elemento? o ¿cuál es lacarga eléctrica de un determinado ión? serían ejemplos de este tipo deinvestigaciones en el marco de la construcción del modelo cinético-corpuscular delos gases, del modelo atómico-molecular de la materia y del modelo iónico de lassoluciones de los electrólitos, respectivamente.

Las investigaciones para resolver problemas teóricos plantean problemas deinterés en el marco de una teoría y las investigaciones para resolver problemasprácticos plantean problemas de interés generalmente en el contexto de la vidacotidiana.

Investigaciones para resolver problemasprácticosSon investigaciones que plantean problemas de interés generalmente en elcontexto de la vida cotidiana. Estas investigaciones no van dirigidasespecialmente a la obtención de conocimiento teórico y pueden relacionarse másfácilmente con aspectos de ciencia, tecnología y sociedad (CTS) del currículo. Porejemplo, ¿qué tejido de entre varios abriga más? o ¿qué detergente de entrevarios es el más eficaz? son cuestiones que darían lugar a investigaciones de estetipo. En ellas el énfasis se pone más en la comprensión procedimental de laciencia, es decir, en la planificación y realización de investigaciones, que en laobtención de conocimiento conceptual. Sin embargo, ello no significa que lapercepción del problema y la planificación de su resolución no conlleven unadeterminada «carga» conceptual.

Una secuencia de cuestiones para guiar laplanificación conjunta de las investigacionesEn el cuadro 1 se muestra el esquema de cuestiones que pueden utilizarse con elfin de guiar una investigación para resolver un problema práctico, ¿qué tejidoabriga más?, apropiada para un nivel de ESO. En la sección final de esta ideaclave, «En la práctica», se muestra una investigación para resolver un problemateórico, ¿cómo determinar la masa atómica relativa del magnesio?, adecuada

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para el currículo de química del primer curso de bachillerato. En ambas puedenobservarse las diferentes fases a través de las cuales se desarrolla lainvestigación. La secuencia de cuestiones estructuradas propuestas en la fase deplanificación es muy útil para guiar el diálogo entre el profesor y el estudiante ydebe conducir a la elaboración conjunta del procedimiento de resolución.

Cuadro 1. Una investigación para resolver un problema práctico: ¿qué tejido abriga más?

FASES DE LA INVESTIGACIÓN GUIÓNPlanteamiento del problema

En la fase de planteamiento y percepción del problema elprofesor plantea y contextualiza el problema objeto deresolución.

Disponemos de tres muestras detejidos (pueden ser de algodón, delana, acrílico, etc.) de diferente grosory querríamos saber cuál de ellas esmás adecuada para confeccionar unabrigo. Se trata de aplicar un métodoexperimental para averiguar quémuestra de tejido es la másadecuada.

Planificación: fundamento del método

En la fase de planificación debe pensarse primero elfundamento del método para resolver el problemaplanteado. En ocasiones también debe procederse a unamodelización de la situación. Ello requiere que losestudiantes conceptualicen el problema y lo reformulenpara decidir cuáles son las variables significativas quedeberán ser medidas.Según la dificultad del problema planteado pueden recibirmás o menos ayudas.

Piensa y discute con tus compañerosde clase cómo puedes modelizar lasituación y qué tipos de pruebas ymedidas debes llevar a cabo paradecidir cuál es el mejor tejido paraabrigarse un día frío.Puedes utilizar el siguiente material:una lata vacía abierta por arriba,agua, un termómetro, las muestrasde tejidos, unas tijeras, gomaselásticas, etc.Para modelizar la situación se puedellenar la lata con agua y utilizar lasmuestras de tejido para envolverla.

Planificación: diseño del método de contrastación de la hipótesis

A continuación se debe diseñar el procedimiento decontrastación de hipótesis (sea o no experimental). En el casode tratarse de una investigación que implique hallar unarelación entre variables, los estudiantes con la ayuda delprofesor o profesora deben decidir:

¿Cuál es la variable dependiente que han de considerar ycuál la variable independiente (la que se ha de variar)?¿Cómo puede medirse la variable dependiente?¿Cómo puede variarse y medirse la variable independiente

¿Qué método experimental seguirás paradecidir qué tejido tiene más capacidad deaislamiento térmico? Ayúdate condibujos para explicarlo.

Para que el método que elijas te permitadiferenciar correctamente la capacidadde aislamiento térmico de cada muestrade tejido, conviene que te plantees yrespondas las siguientes preguntas:

¿Hay que utilizar el mismo volumende agua en cada prueba?¿Hay que calentar el agua a la mismatemperatura?

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y cuántas medidas deben realizarse, en el caso de que seauna variable continua?¿Cuáles son las variables que se deben controlar, es decir,mantener constantes?¿Con qué precisión deben realizarse las medidas?

¿Es necesario que la temperaturaexterior sea la misma?¿Debe ser la misma la superficie deltejido que sirve de abrigo a la lata?Redacta el método experimentaldefinitivo que piensas seguir,indicando cada una de las accionesque llevarás a cabo. Ayúdate condibujos.

Realización del proceso de contrastación de hipótesis

La fase de realización puede implicar el montajeexperimental, las medidas y el tratamiento numérico,gráfico o informático de los datos obtenidos.En el caso de una investigación no experimental, implicallevar a cabo el proceso de contrastación por observación,elaboración de encuestas, etc.

Realiza las medidas para cada muestrade tejido. Si dispones de tres latas yde tres termómetros, puedes hacerlode forma simultánea para los trestejidos.Mide con la máxima exactitud yprecisión que puedas.Toma nota en tu libreta de todas lasmedidas realizadas y lleva a cabo eltratamiento de los datos que seapreciso.

Evaluación del resultado

La fase de evaluación comprende la valoración del resultado oresultados obtenidos y el análisis de su plausibilidad,comparando los resultados obtenidos por los diferentesgrupos y con valores de la bibliografía.

¿Cuál es la conclusión? ¿cuál es lamuestra de tejido más aislantetémicamente?Compara tu resultado con el obtenidopor otros grupos.¿Es plausible el resultado que hasobtenido dada la naturaleza del tejidoy su grosor?

Comunicación de la investigación

La fase de comunicación implica la redacción de un informe y,siempre que sea posible, la comunicación oral de lainvestigación realizada.

Escribe un informe de tu investigación entu cuaderno siguiendo el siguienteesquema de apartados: objetivo de lainvestigación, fundamento del método,procedimiento experimental, resultadosobtenidos y conclusión.

Comentarios didácticos para el profesoradoLa investigación «¿Qué tejido abriga más?», al ser planteada en unlenguaje coloquial, es muy útil para hacer aflorar una concepciónalternativa frecuente que considera que un abrigo nos abriga porquenos proporciona calor. Aquellos estudiantes que piensan de estamanera, podrían diseñar el método experimental de la siguienteforma: colocando agua a temperatura ambiente en la lata, revistiendola lata con el tejido y esperando que la temperatura del aguaaumente. Conciben, pues, el tejido como un elemento que

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proporciona calor en lugar de un material que aísla térmicamente.En esta investigación la variable dependiente es la capacidad

aislante térmica de la muestra de cada tejido y la variableindependiente es la muestra de tejido. La primera es una variablecontinua, la segunda es una variable categórica o discreta. Para medirla primera, disponemos de las siguientes opciones:

Medir la disminución de temperatura del agua que se produce enun determinado intervalo de tiempo, el mismo para todos laslatas.Medir el tiempo que tarda la temperatura en disminuir undeterminado valor.Medir la temperatura del agua durante un intervalo amplio detiempo y representarla gráficamente en función del tiempo.

Las variables que hay que controlar son: la masa de agua en la lata,la temperatura inicial del agua, la temperatura externa y la superficiede la tela que envuelve la lata. Del mismo modo se debe decidir si seaísla también la lata por la base y por la parte superior. Lo que sedecida debe aplicarse por igual a las tres latas.

Obsérvese que la investigación nos permite decidir cuál es lamuestra de tejido que abriga más, pero no cuál es el tejido queabriga más, para lo cual sería preciso controlar también el grosor delos tejidos.

El guión abierto propuesto para la investigación «¿Qué tejidoabriga más?» constituye un ejemplo de la manera de guiar laresolución de actividades investigativas experimentales. Estos guionespueden ir acompañados de hojas de ayuda para los estudiantes y deunas orientaciones didácticas para el profesorado, como loscomentarios que se han mostrado al final. Su mayor utilidad reside ensugerir las cuestiones que el profesor o profesora puede plantear asus alumnos para planificar conjuntamente la investigación. Esevidente que cabe una variedad de grados de apertura y de formasde utilización de estos guiones, según el tipo y complejidad de lasinvestigaciones propuestas y el grado de conocimiento conceptual yprocedimental de los estudiantes.

Factores que condicionan la dificultad delas investigacionesEl grado de apertura de una investigación influye en la dificultad para

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llevarla a cabo. Saber cuáles son los factores que hacen más difíciluna investigación es una cuestión importante, ya que tener unarespuesta a esta cuestión significa poder graduar la dificultad de lasinvestigaciones que proponemos a nuestros alumnos y, por tanto,introducir una cierta progresión en estas actividades (Grau, 1994).

El proyecto APU (1984) consideró que el nivel de dificultad de unainvestigación dependía de la complejidad de los conceptosinvolucrados, la complejidad procedimental (en términos de laestructura de las variables: discretas o continuas) y el contexto enque se sitúa la investigación. Posteriormente, Gott y Dugan (1995)estudiaron la complejidad procedimental de las investigacionescentrándose en el efecto del tipo de variables implicadas y, de estemodo, caracterizaron tres tipos de investigaciones de dificultadcreciente:

Investigaciones con una única variable independiente discreta ocategórica (por ejemplo: ¿qué detergente es el mejor?, ¿cuál es lamejor taza para mantener el café caliente?).Investigaciones con una única variable independiente continua(por ejemplo: ¿cómo varía la «botabilidad» de una pelota desquash con la temperatura?, ¿cómo depende la velocidad deenfriamiento de una taza de café de la cantidad de café?).Investigaciones con más de una variable independiente categórica(por ejemplo: ¿qué tiene más influencia en mantener el cafécaliente, el tipo de material de que está hecha la taza o el hechode taparla?).

Qualter y otros (1990) también estudiaron los elementos quepermiten establecer una progresión en la dificultad de lasinvestigaciones. En resumen, podemos decir que la dificultad de unainvestigación depende de los siguientes factores:

La manera en que se enuncia el problema que hay que resolver,según se hagan más o menos explícitas las variables que han deser medidas, o según se indique o no el material que se precisa.La carga conceptual necesaria para comprender y resolver elproblema.La naturaleza de la variable dependiente.El tipo de variables independientes que intervienen, entendiéndoseque la dificultad es mayor en el caso de variables continuas queen el de variables categóricas.El número de variables que hay que controlar.

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La complejidad de las medidas y de los instrumentos de medida.El contexto en el que se plantea la investigación.

Obviamente, la dificultad de cualquier investigación puede sergraduada mediante la ayuda prestada en cada momento por elprofesor o profesora, bien sea oralmente o bien por medio de hojasde ayuda, dando pistas o sugerencias sobre el procedimiento que sedebe seguir.

Secuencias didácticas de carácterindagativo

El enfoque indagativo no tiene por qué limitarse al diseño deactividades investigativas en una secuencia didáctica, sino que puedeimpregnar el enfoque de toda la secuencia. El cuadro 2 muestra unconjunto de propuestas didácticas de carácter investigativo sobrediferentes temas del currículo publicadas en los últimos años en larevista Alambique. Didáctica de las Ciencias Experimentales. Sepueden encontrar muchos otros ejemplos en proyectos curriculares yunidades didácticas con enfoque indagativo.

La selección de una secuencia de cuestiones clave es un excelentehilo conductor para la planificación de unidades didácticas de carácterindagativo. Por ejemplo, en la secuencia didáctica de construcción delconcepto de ión (Caamaño y Maestre, 2004), la elaboración delmodelo de solución iónica transcurre a través de las preguntassiguientes: ¿cómo interpretar la conductividad eléctrica de lassoluciones de electrólitos?, ¿cómo podemos tener evidencia de lamigración de los iones en la electrólisis?, ¿qué les pasa a los ionescuando llegan a los electrodos?, ¿cómo podemos determinar la cargaque tienen los iones?, ¿existen ya iones en la solución de unelectrólito antes del paso de la corriente eléctrica?, ¿pueden existiriones antes de la disolución de un electrólito en agua?, etc. En lasecuencia «¿Cómo hace tu cuerpo para que el calcio le ayude acrecer?» (Pujol y Bonil, 2008), las cuestiones clave que se planteanson: ¿de dónde viene el calcio que necesita nuestro cuerpo?, ¿quéalimentos pensamos que contienen calcio?, ¿cómo podemos saberque un alimento contiene calcio?, ¿dónde está el calcio dentro denuestros huesos?, ¿cómo llega el calcio a los huesos?, ¿cómo creceun hueso?, etc.

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La selección de una secuencia de cuestiones clave es un excelentehilo conductor para la planificación de unidades didácticas decarácter indagativo.

Cuadro 2. Propuestas y unidades didácticas con enfoque indagativo

UNIDADES DIDÁCTICAS AUTORESLa enseñanza del modelo de masa a partir de unmodelo de enseñanza por investigación.

Alonso (1996)

Conocer los «archivos» del planeta. Pedrinaci y Sequeiros (1999)

Estrategia investigativa para enseñar el origen de lasrocas detríticas. Un ejemplo práctico.

Álvarez Suárez y García de la Torre(1999)

El estudio de los problemas energéticos en la ESO.Una propuesta para la enseñanza de la energía desdeuna perspectiva social.

Conesa (2000)

De la acción a distancia al campo. Un programa-guíade actividades sobre electrostática.

Ramal y Aguilera (2001)

Presión y estática de los fluidos: un inicio demodelización.

Besson, Lega y Viennot (2002)

El aire y la presión atmosférica. Contraste de hipótesisy aplicaciones prácticas.

Sánchez Jiménez (2003)

El estudio de las ondas mecánicas visibles en la ESO. Pro y Saura (2003)

Análisis de una mezcla de carbonato y bicarbonato:una aproximación al trabajo científico.

Hernández Pérez (2004)

La construcción del concepto de ión, en laintersección entre el modelo atómico-molecular y elmodelo de carga eléctrica.

Caamaño y Maestre (2004)

La atención a la diversidad desde propuestasdiversas: el tratamiento de la problemática en lasecundaria obligatoria (investigando la contaminacióndel agua).

Cano (2005)

Una propuesta práctica para acercarse a la noción defósil y fosilización.

Calonge y López Carrillo (2005)

Fósiles y paleopolicía científica: una investigaciónforense en el Mioceno.

Fernández Martínez y LópezAlcántara (2005)

«Investigar para aprender, aprender para enseñar».Un proyecto orientado a la difusión del conocimientoescolar sobre ciencia.

García Carmona y Criado (2007)

Rompiendo compartimentos: ¿cómo hace tu cuerpopara que el calcio le ayude a crecer?

Pujol y Bonil (2008)

Las propiedades acústicas de los materiales. Unapropuesta didáctica de modelización e indagaciónsobre ciencia de materiales.

Couso, Hernández y Pintó (2009)

Acerca de la enseñanza sobre la evolución biológicaen la escuela infantil y primaria.

Cañal (2009)

Una experiencia de resolución de problemas de físicay química en el laboratorio de ESO.

Reigosa (2010)

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La enseñanza del ser vivo en primaria a través de unasecuencia de estrategias indagatorias.

Heras y Jiménez Pérez (2011)

En resumen

A continuación, relacionamos una serie de puntos de referencia sobre el enfoqueindagativo en la enseñanza de las ciencias, que hemos establecido en esta ideaclave.

Las investigaciones son actividades diseñadas para dar a los estudiantes laoportunidad de trabajar de un modo que tiene similitudes con el utilizado porlos científicos en la resolución de problemas, y familiarizarse con el trabajocientífico en un marco escolar.Conviene diferenciar entre la indagación como objetivo de aprendizaje, esdecir, como componente del conocimiento sobre naturaleza de la ciencia, y laindagación como método didáctico, es decir, como método de enseñanza delconocimiento en la clase de ciencias.Las investigaciones pueden clasificarse, según la naturaleza del problema quese quiere resolver, en investigaciones para resolver problemas teóricos einvestigaciones para resolver problemas prácticos.Las investigaciones transcurren a través de las siguientes fases:planteamiento y percepción del problema, planificación, realización,evaluación, y comunicación.En la fase de planificación de las investigaciones es útil elaborar unasecuencia de cuestiones estructuradas para guiar el diálogo entre profesor yestudiante y ayudar así a la elaboración conjunta del procedimiento deresolución.La dificultad de una investigación depende de la manera en que se enuncia elproblema que hay que resolver, la carga conceptual necesaria paracomprenderlo y resolverlo, la naturaleza de la variable dependiente, el tipo devariables independientes que intervienen, el número de variables que hay quecontrolar, la complejidad de las medidas y de los instrumentos de medida, y elcontexto en el que se plantea la investigación.La enseñanza de las ciencias debe incorporar actividades de investigación ode indagación escolar y unidades didácticas que integren contextualización,modelización e indagación como una estrategia adecuada para el aprendizajede la competencia científica.La selección de una secuencia de cuestiones clave es fundamental para laplanificación de unidades didácticas de carácter indagativo.

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• Enseñar ciencias a través de la indagación es una forma de combatir ladesmotivación actual de los estudiantes hacia la ciencia.

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1.

En la práctica

Una investigación para resolver un problema teórico: ¿cómo determinar la masa atómicarelativa de un elemento?En la descripción de esta investigación intentamos reproducir la dinámica que se establece en el aulacuando este tipo de problemas se plantean, se planifican y se resuelven (Caamaño y Corominas,2004). La descripción de la fase de planificación corresponde a un diálogo del profesor o profesora conel grupo-clase, a partir de preguntas clave estructuradas que se plantean a los estudiantes paraayudarles a diseñar un método de resolución del problema. Este diálogo puede mantenerse con todo elgrupo-clase inmediatamente después de plantear cada una de las cuestiones, o bien puede hacersedespués de dejar un tiempo para que piensen y discutan las cuestiones propuestas, trabajando enparejas o en grupo.

Planteamiento del problemaEste problema requiere situarlo en el contexto histórico en que fue relevante, a inicios del siglo XIX,cuando Dalton formuló la teoría atómica de la materia y señaló la masa atómica como una de laspropiedades diferenciadoras de cada elemento químico.Para la determinación de las masas atómicas relativas de los átomos, los químicos de la época tomaroncomo referencia la masa del átomo de hidrógeno por ser el elemento más ligero. Se plantea encontrarun método para determinar la masa atómica relativa del magnesio siguiendo el razonamiento que seutilizó en la época de Dalton.

Planificación: fundamento del métodoEl fundamento del método utilizado en la época de Dalton era hacer reaccionar un elemento con otrode masa atómica relativa conocida, y deducir de las masas que reaccionaban la relación entre las masasde los átomos de cada elemento, en el supuesto de que reaccionaran átomo a átomo (o en otrasupuesta proporción). Por ejemplo, si la reacción entre los elementos A y B tuviera lugar a nivelatómico según la reacción:

Es evidente, que si medimos las masas que reaccionan de A y de B, podremos establecer la relación:

y de este modo conocer la masa relativa de A respecto de B.

Planificación: diseño experimental del método¿Qué elemento y reacción podemos utilizar?Podemos determinar la masa atómica relativa del magnesio. La información dada hasta el momento

podría ser suficiente para lanzar la pregunta siguiente: ¿con qué sustancia podríamos hacer reaccionarel magnesio para poder determinar su masa atómica relativa? Si hemos comentado que el hidrógenofue el elemento que se tomó como referencia, es lógico esperar que los estudiantes contesten quepodría hacerse reaccionar el magnesio con el hidrógeno. Pero ésta no es una reacción fácil de llevar a la

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2.

3.

4.

práctica. ¿No podríamos utilizar una reacción más fácil, aunque el hidrógeno no apareciera comoreactivo sino como producto? ¿Qué reacción del magnesio produce hidrógeno? «La reacción delmagnesio con un ácido» es lo que puede contestar cualquier estudiante. En efecto, se trata de la típicareacción de un metal activo con un ácido. Si utilizamos ácido clorhídrico, la ecuación de la reacciónsería: que nos indica que se obtiene una molécula de hidrógeno por cada átomo de magnesio quereacciona.

¿Qué medidas es preciso realizar?Una posible respuesta sería: «Medir la masa del magnesio que reacciona y la masa del hidrógeno que

se forma». Con estas masas podríamos establecer la relación siguiente:

Y teniendo en cuenta que la masa de una molécula de hidrógeno es igual a dos veces la masa de unátomo de hidrógeno, podríamos determinar la relación masa de un átomo de magnesio / masa de unátomo de hidrógeno, que es justamente la masa atómica relativa del magnesio, Ar(Mg), de acuerdocon la definición de masa atómica relativa adoptada.

¿Cómo medir la masa del magnesio y la masa del hidrógeno?La medida de la masa del magnesio no ofrece gran dificultad, ya que se puede hacer con unas

balanzas antes de iniciar la reacción. Algo más complicado es la medida de la masa del hidrógeno que sedesprende, por tratarse de un gas. Sería necesario recogerlo para poderlo pesar o bien dejarlo escapary medir indirectamente su masa a partir de la disminución de masa de la solución reaccionante. Sidescartamos esta última opción por cuestiones de seguridad, lo mejor es recoger el hidrógeno que sedesprende, medir su volumen y realizar una determinación indirecta de su masa a partir de sudensidad.

¿Cómo recoger el gas hidrógeno y medir su volumen?Obviamente, recoger el gas hidrógeno en un recipiente rígido no es aconsejable, por el peligro que

entraña el aumento de la presión que se produciría y por obligarnos a medir la presión interior del gas.Una solución sería recogerlo en un recipiente con una pared móvil como, por ejemplo, una jeringagraduada. En tal caso la presión del hidrógeno será igual a la presión atmosférica.

Otra posibilidad puede ser recogerlo sobre agua, aprovechando que el hidrógeno es insoluble enagua. Esta técnica es difícil que se les ocurra a los estudiantes si no la han utilizado previamente. Laimagen 1 muestra el dispositivo experimental que puede utilizarse.

Imagen 1

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5.

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¿Cómo calcular la masa de hidrógeno a partir de su volumen?Para calcular la masa de hidrógeno seco obtenido precisamos conocer su densidad y para ello

necesitamos conocer la temperatura y la presión a que se encuentra. La temperatura la podemosmedir con un termómetro. La presión puede tomarse en primera instancia igual que la presiónatmosférica.

Una determinación más exacta requiere descontar la presión hidrostática debida a la columna deagua en el tubo. Y una determinación todavía más exacta, descontar la presión parcial debida al vaporde agua. Otra opción es calcular la masa de hidrógeno a través de la ecuación de estado de un gasideal.

El cuadro 3 muestra el conjunto de cuestiones estructuradas a través de las cuales puedemantenerse el diálogo con los estudiantes en la fase de planificación, y las instrucciones sobre las tareasque deben realizarse en el resto de la investigación.

Cuadro 3. Conjunto de cuestiones para guiar la planificación, realización y evaluación de lainvestigación de la secuencia «¿Cómo determinar la masa atómica relativa del magnesio?»

¿CÓMO DETERMINAR LA MASA ATÓMICA RELATIVA DEL MAGNESIO?

Planteamiento del problemaContextualización histórica del problemay del método de resolución que seutilizó.

Planificación: fundamento del método ¿Qué método indirecto de medidapodemos utilizar?

Planificación: diseño experimental del método

Diseña un método experimental quepermita medir la masa atómicarelativa del magnesio, escríbelo en tulibreta, ayudándote de los dibujosque sean necesarios, y discútelo contu profesor o profesora antes dellevarlo a la práctica. Para ello tedebes plantear y responder lassiguientes cuestiones:

¿Qué reacción podemos utilizar?¿Qué medidas y cálculos espreciso realizar?¿Cómo medir la masa delmagnesio y la masa delhidrógeno?¿Qué cantidad de magnesio es

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conveniente utilizar?¿Cuál es la concentración másadecuada del ácido clorhídrico?¿Cómo podemos recoger el gashidrógeno y medir su volumen?¿Cómo se puede calcular lamasa de hidrógeno a partir desu volumen?¿Cómo se puede mejorar eldispositivo experimental paraevitar pérdidas de hidrógeno?

Haz un esquema definitivo delprocedimiento y del dispositivo quepiensas utilizar y una lista del materialy los productos que precisas.

Realización experimental

Monta el dispositivo experimental, lleva acabo la reacción y mide la masa delmagnesio y el volumen del gashidrógeno obtenido a presiónatmosférica.

Tratamiento de los datos y obtención del resultadoRealiza los cálculos para obtener el valorde la masa atómica relativa delmagnesio.

Evaluación del resultado

¿Es el resultado plausible?Compara el resultado obtenido conun valor tabulado.Calcula el error relativo cometido.¿Cuáles pueden ser las causas delerror?

Comunicación de la investigación

Escribe un informe que describa lainvestigación realizada y el resultadoobtenido.Prepara una exposición oral de lainvestigación realizada con la ayudade un power-point.

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Aprender ciencias es, en buena medida,aprender a leer, escribir y hablar ciencia

Emilio Pedrinaci

El aprendizaje de la ciencia implica leer, escribir y hablar ciencia o hacerlo sobre ella;en consecuencia, cualquier propuesta de enseñanza científica debe preocuparse deincluir actividades que promuevan esta competencia comunicativa.

¿La enseñanza de las ciencias debe ayudar aldesarrollo de la competencia en comunicaciónlingüística?

El lenguaje es el instrumento básico de comunicación y, aunque sólo sea por estarazón, su conocimiento y la competencia en su manejo tienen una indudableinfluencia en el aprendizaje de cualquier disciplina, y las ciencias no constituyenuna excepción. Observemos, por ejemplo, las capacidades que en la idea clave 1(pp. 15-37) seleccionamos como componentes básicos de la competenciacientífica: «Utilizar el conocimiento científico para describir, explicar y predecirfenómenos naturales; utilizar el conocimiento científico para analizar problemas yadoptar decisiones en contextos personales y sociales; identificar cuestionescientíficas, formular hipótesis y diseñar estrategias para su contrastación; buscary seleccionar información relevante para el caso; procesar la información;

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construir una argumentación consistente; valorar la calidad de una informacióncientífica…». En el desarrollo de cada una de estas capacidades la competenciaen comunicación lingüística desempeña un papel central. No debe extrañar,en consecuencia, que una de las variables que presenta una correlación más claracon los buenos resultados en PISA sea el gusto por la lectura (OCDE, 2006).

Con todo, que el lenguaje resulte esencial para el aprendizaje de la cienciapuede justificar que el sistema educativo preste mayor atención al desarrollo dela competencia lingüística, pero seguramente no basta como argumento endefensa de que el profesorado de ciencias deba ocuparse de ella. Ladesproporción existente entre el volumen de contenidos que forman parte de loscurrículos oficiales y el tiempo disponible para trabajarlos en el aula (véanse lasideas clave 2, pp. 39-57, y 3, pp. 59-81) hace que el profesorado rechacefrecuentemente cualquier propuesta que entiende que supone un incremento decontenidos, a menos que venga acompañada de supresiones compensatorias. Yla cuestión que nos ocupa suele interpretarse como una tarea más que se nosasigna, sumándose a una lista ya inabordable. Desde esa perspectiva, esfrecuente oír: «¿No tenemos suficientes contenidos científicos a los que atenderpara, además, preocuparnos de la enseñanza de la lengua?», «¿Para atender alos aspectos lingüísticos no habremos de dejar de lado otros científicos?» y, entodo caso, «¿Somos los profesores de ciencias los más adecuados para asumiruna tarea de este tipo?».

En contraposición a las Ideas que subyacen tras las preguntas anteriores,intentaremos mostrar en esta idea clave no sólo que enseñar a leer, escribir yhablar ciencia es esencial para el aprendizaje de esta área del conocimiento, sinoque esa tarea sólo puede realizarla el profesorado de ciencias. O, si queremosexpresarlo desde otra perspectiva, en tanto que profesores de esta área, nuestroobjetivo es que el alumnado aprenda ciencia; algunas de las tareas que resultanesenciales para este aprendizaje implican trabajar el lenguaje científico e,inevitablemente, tendrán como efecto añadido el desarrollo simultáneo de lacompetencia lingüística. ¿Si el profesorado de ciencias no se ocupa del lenguajecientífico, quién lo hará?

El lenguaje científico: algunas de suscaracterísticas

Lemke (1997) diferencia entre el patrón lingüístico, propio decualquier idioma, y el patrón temático, específico de una disciplina, yconcluye que «el dominio de cualquier asignatura depende deldominio de su lenguaje». Hay, en efecto, un lenguaje propio de la

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ciencia como lo hay de la economía, de la historia o de la música. Así,por ejemplo, si mostramos una imagen de la selva amazónica a unecólogo, a un economista y a un poeta, y les pedimos que nosdescriban lo que ven y nos digan qué les sugiere, esperamos queconstruyan discursos notablemente distintos. Su diversidad tendráque ver con las diferencias de sus conocimientos, sensibilidades,preocupaciones e intereses, que les proporcionan criterios particularespara seleccionar lo que consideran más relevante, más útil, másvalioso o más estimulante e ideas para interpretarlo. Por tanto, estasdiferencias no sólo afectarán a su forma de mirar la naturaleza, derelacionarse con ella, o a su elección de lo que merece su atención y,en consecuencia, a lo que dicen (contenido), sino también al modoen que lo dicen.

Cada disciplina tiene una forma de describir, un modo de explicar,justificar y argumentar que le es propio. Así, un trabajo científiconunca se limita a describir una experiencia haciendo un listado linealde los sucesos ocurridos, sino que intenta explicarlos; para ellorecurre a teorías consensuadas o formula hipótesis que ayuden aconjeturar las causas de lo sucedido. Es la estrategia que sigue laciencia para ir más allá de la experiencia inmediata o del sucesoparticular, de este modo contribuye a la formación de nuevoconocimiento y, al comunicarlo, utiliza determinados registros. Estaespecificidad del fondo y de la forma permite que hablemos de un«lenguaje científico». Los lingüistas lo consideran un subconjunto dela lengua, parcialmente coincidente con la lengua común, que seutiliza en la comunicación formal y funcional entre los científicos.

Un trabajo científico nunca se limita a describir una experienciahaciendo un listado lineal de los sucesos ocurridos, sino que intentaexplicarlos; para ello recurre a teorías consensuadas o formulahipótesis que ayuden a conjeturar las causas de lo sucedido.

Con la intención de desentrañar la esencia del conocimientocientífico y trazar su perfil, Mario Bunge (1981) le atribuye una seriede características. Destacamos aquellas que, a nuestro juicio, tienenmayor influencia en el lenguaje científico:

• El conocimiento científico es claro y preciso. (…)• Es verificable: debe aprobar el examen de la experiencia. A finde explicar un conjunto de fenómenos, el científico inventaconjeturas fundadas de alguna manera en el saber adquirido. Sussuposiciones pueden ser cautas o audaces, simples o complejas;en todo caso deben ser puestas a prueba. (…)

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• Es comunicable: no es inefable sino expresable, no es privadosino público. (…) La comunicabilidad es posible gracias a laprecisión; y es a su vez la condición necesaria para la verificaciónde los datos empíricos y de las hipótesis científicas. (…)• Es general: ubica los hechos singulares en pautas generales, losenunciados particulares en esquemas amplios. (…)• Es explicativo: intenta explicar los hechos en términos de leyes,y las leyes en términos de principios. Los científicos no seconforman con descripciones detalladas; además de inquirir cómoson las cosas, procuran responder al porqué: por qué ocurren loshechos como ocurren y no de otra manera. (…)• Es predictivo: trasciende la masa de los hechos de experiencia,imaginando cómo puede haber sido en el pasado y cómo podráser en el futuro.

De estos rasgos identificadores del conocimiento científico se derivan algunas delas características que habitualmente se atribuyen al lenguaje científico: laclaridad (sencillez sintáctica, tiempos verbales simples), la precisión (uso de unlenguaje monosémico con un significado consensuado, uso de gráficas, tablas,fórmulas, ecuaciones, mapas), la objetividad (descripciones, explicaciones yargumentaciones sin involucrar sentimientos, uso de construcciones impersonalesy pasivas), la universalidad (ausencia de particularismos, atribución a la especiede lo que se observa en el individuo, uso de sustantivos abstractos y del artículocomo generalizador), la economía o concisión (tendencia a sustituir una frase ouna idea por un término, supresión de los adornos retóricos).

Habitualmente se atribuyen al lenguaje científico los siguientes rasgoscaracterísticos: la claridad, la precisión, la objetividad, la universalidad y laeconomía o concisión, aunque estas características pueden estar ausentescuando se defienden tesis propias frente a las defendidas por otros o se formulannuevas propuestas.

Sin embargo, se trata de un conjunto de características que la lectura de losescritos científicos desmiente con frecuencia (Gutiérrez Rodilla, 1998). Así, no esinfrecuente encontrar en ellos fuertes implicaciones personales, argumentacionesapasionadas, elementos estrictamente retóricos o explicaciones que puedencalificarse de cualquier manera menos claras. Sutton (1997) considera que existeuna progresión en las características del lenguaje científico utilizado «quecomienza con las primeras afirmaciones provisionales de un investigador y acaba,algunos años o décadas más tarde, en el libro de texto que describe elconocimiento público establecido». Entendemos, en consecuencia, que claridad,precisión, objetividad, universalidad y concisión son, más bien, características que

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cumple el lenguaje científico cuando se refiere a ideas y conocimientosconsolidados y asumidos por la comunidad científica que no pretenden ponerseen cuestión en el propio escrito, sino sólo transmitirlos o apoyarse en ellos. Sinembargo, estas características pueden estar ausentes cuando se defienden tesispropias frente a las defendidas por otros o se formulan nuevas propuestas.

Por otra parte, tomando como referencia las características citadas, quizáconvenga aclarar que, en tanto que profesores, nuestro campo de trabajo es laciencia escolar. Es decir, un terreno puente entre el conocimiento ordinario y elcientífico que, dependiendo de la etapa educativa a la que se dirija, se sitúa máscercano a uno o al otro y cuyo lenguaje guarda ciertas similitudes con el propiode la divulgación científica. De manera que, aunque a lo largo de este trabajohablaremos del lenguaje científico, sin más aclaración, el lector habrá deintroducir el matiz del contexto escolar en el que se ubican las tareas, lasreflexiones y las propuestas que realizamos.

¿Qué tiene de específico el lenguaje científico yqué papel desempeña en el aprendizaje de laciencia?El elemento más llamativo del lenguaje científico es, sin duda, su vocabularioespecífico, hasta el punto de que suelen identificarse ambos. Sin embargo, lo quecaracteriza al lenguaje de la ciencia es mucho más que eso. Para construir untexto científico sobre una cuestión no basta con conocer el léxico pertinente, esnecesario saber qué relaciones semánticas conviene establecer entre los términosque pretenden utilizarse. Son relaciones que afectan a los verbos, a losconectores utilizados y a otros componentes lingüísticos que, en última instancia,determinan los significados del discurso. Así, un estudiante puede conocer ladefinición de evolución biológica, especie y adaptación, pero para construir untexto, expresar una idea o formular una hipótesis utilizando estos términosnecesita, además, ser capaz de establecer las oportunas relaciones entre ellos.Muchas de las dificultades para el aprendizaje de la ciencia que muestra elalumnado tienen que ver con que no solemos hacer explícitas esas relaciones y,menos aún, detenernos en su análisis. Pareciera que confiamos en que lasdescubran autónomamente, circunstancia que rara vez ocurre.

Lo que caracteriza al lenguaje de la ciencia no son sólo los elementos integrantessino, muy especialmente, las relaciones que se establecen entre dichos elementos.

El lenguaje científico podríamos compararlo con un ecosistema o, en general,con un sistema. Aquello que lo caracteriza no son sólo los elementos integrantes,sino, muy especialmente, las relaciones que se establecen entre dichos

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elementos. Así, la diferencia entre la sabana africana y un zoológico no es lapresencia de cebras, leones, gacelas, gramíneas y acacias de espinas, sino lasinteracciones que se producen entre todos ellos, así como entre ellos y el medioen que se ubican. De manera que si centramos la enseñanza en esos elementosy pasamos de puntillas sobre sus interacciones, es poco probable que elalumnado comprenda qué es y cómo funciona la sabana africana.

Entre los elementos diferenciadores del lenguaje científico nos detendremosen aquellos que ejercen mayor influencia en el aprendizaje de la ciencia: laterminología, los verbos y tiempos verbales, y los conectores.

Entre los elementos diferenciadores del lenguaje científico los que ejercen mayorinfluencia en el aprendizaje de la ciencia son la terminología, los verbos y tiemposverbales, y los conectores.

La terminología científica

La claridad y el rigor pretendidos por la ciencia se llevan mal con el lenguajecomún, incluso con el registro culto de ese lenguaje en el que la polisemia es lanorma. La comunidad científica necesita un vocabulario específico (tecnicismos)en el que cada término tenga un único significado consensuado. Por otra parte,el desarrollo del conocimiento científico supone la generación de nuevas ideas ynuevos conceptos que exigen nuevas denominaciones, de manera que el númerode tecnicismos no deja de crecer.

La terminología científica: la comunidad científica necesita un vocabularioespecífico en el que cada término tiene un único significado consensuado y eldesarrollo del conocimiento científico supone la generación de nuevas ideas ynuevos conceptos que exigen nuevas denominaciones.

Para la generación de este léxico, en el que cada denominación tiene unsignificado, la comunidad científica procede de diversos modos (Santamaría,2006):

Se crea una nueva palabra para atender a un nuevo significado, es lo que loslingüistas denominan neología de forma.Se atribuye un nuevo significado a una palabra ya existente (neologíasemántica).Se toma una palabra de otra lengua (préstamo). (Cuadro 1).

Dado que los conceptos científicos habitualmente acaparan mucha atención enlas clases de ciencias y suelen concretarse en tecnicismos, podemos afirmar quede los elementos que caracterizan al lenguaje científico el vocabulario específicoes, sin duda, al que mayor atención se le presta en el aula. Sin embargo, que se

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trate mucho no significa que se haga bien. Así, es frecuente comenzar unaexposición con la definición de algún concepto que se utilizará para abordar unaidea más compleja. Ocurre que la definición de un término científico sueleentenderse cuando ya se conoce su significado, de manera que generalmente esun buen punto de llegada, pero no siempre es un buen punto de partida. Quizápor eso, señala Sanmartí (2002) que «el significado de los términos se aprendemás a través de la reflexión conjunta sobre su sentido que consultando eldiccionario», lo que no significa que sean inútiles dichas consultas.

Cuadro 1. Procedimientos de generación de tecnicismos

CATEGORÍA (YSIGNIFICADO)

PROCEDIMIENTO (YSIGNIFICADO)

EJEMPLOS

Neología de forma (unapalabra nueva para unsignificado nuevo)

Derivación (añadiendo prefijoso sufijos, con frecuencia deraíz latina o griega).

Hipertrofia, epidermis, polímero, anoxia,amigdalitis, sulfuroso, acidosis.

Composición (uniendo dos omás términos, con frecuenciade raíz latina o griega).

Fotosíntesis, sismorresistente,hemodiálisis, pluviómetro, hidrófilo,ecosistema, alergógeno, paleozoico,biocarburante.

Sintagmación (utilizando dos omás palabras para unsignificado).

Agujero negro, campo magnético, placalitosférica, cuenca hidrográfica, nivelfreático, red trófica, grupo sanguíneo.

Truncación (acrónimos ysiglas).

DNA, PH, SIDA, UVI, OMS, PGH, CFC,RSU, LHC.

Neología semántica (unapalabra existente para unsignificado nuevo)

Atribución de un nuevosignificado a una palabra dellenguaje cotidiano.

Fuerza, trabajo, energía, calor, suelo,cristal, respiración.

Paso de un tecnicismo desdeuna disciplina a otra.

Código (en derecho y en genética);competencia (en trabajo y eneducación); resiliencia (en ingeniería y enecología).

Préstamo (palabra tomadade otra lengua o denombres propios)

Extranjerismos con mayor omenor adaptación a la lenguapropia.

Big bang, láser, estrés, nailon, radar,sonar.

De nombres propios con o sinmodificación.

Alzheimer, angstrom, kelvin, amperio,ohmio, darvinismo.

Esta reflexión conjunta es especialmente necesaria en los casos de tecnicismosen los que la comunidad científica ha tomado una palabra del lenguaje cotidianopara denominar un concepto científico (neología semántica). Algunas de lasdificultades de aprendizaje que muestra el alumnado están relacionadas con eluso de estos términos. Así, la noción de fuerza con la que los estudiantes lleganhabitualmente al aula es la de un agente que causa el movimiento. Y con ellasuelen seguir tras la instrucción, por lo que al no modificar esta idea para

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sustituirla por el concepto newtoniano de fuerza, también le atribuyen unsignificado distinto a otros conceptos relacionados, como los de movimiento,inercia, etc., haciendo imposible la comprensión de la mecánica clásica (Pozo yGómez Crespo, 1998).

Los verbos y los tiempos y modos verbales

A diferencia de lo que ocurre con la terminología científica, que incluye unvocabulario pensado por la ciencia y para ella, los otros rasgos del registrocientífico no son de su exclusividad, sino que si se destacan, es porque ellenguaje científico los utiliza con mayor frecuencia o con preferencia sobre otrasformas. Así, los análisis lingüísticos de los textos científicos destacan lossiguientes rasgos relacionados con los tiempos y modos verbales:

Los verbos y los tiempos y modos verbales: destacan porque el lenguaje científicolos utiliza con mayor frecuencia o con preferencia sobre otras formas.

Uso preferente del presente del indicativo como modo de atribuiruniversalidad y atemporalidad al conocimiento. Por ejemplo, «la célula es launidad estructural y funcional de los seres vivos».Predominio de la tercera persona y las formas no personales como manera deexpresar la objetividad. Por ejemplo, «la investigación analiza», «seelaboran», «se ha propuesto».Uso del condicional y el subjuntivo para formular las hipótesis. Por ejemplo,«si la existencia de agua en estado líquido fuese una condición necesaria parala vida, sólo podría haber organismos en aquellos planetas que seencontrase».

De los rasgos anteriores, es este último el que ofrece mayores dificultades en laenseñanza de la ciencia, ya que los estudiantes rara vez utilizan el condicional yel subjuntivo en su lenguaje cotidiano. Esta circunstancia recomienda queprestemos mayor atención a la enseñanza de la formulación de hipótesis, ya quela dificultad en su elaboración no reside sólo en sus aspectos estrictamentecientíficos, sino también en los lingüísticos.

Con todo, para el aprendizaje de la ciencia suele tener más relevancia el verboseleccionado que el tiempo o el modo verbal elegido. No pocos erroresconceptuales de los estudiantes residen en el verbo que utilizan para expresar laidea (Sanmartí, 2002). Por ejemplo, cuando se dice «las focas se han adaptado ala vida acuática» se está ofreciendo, implícitamente, una perspectiva lamarckistade la evolución y, si queremos modificarla, conviene que analicemos con losestudiantes las diferencias entre esa expresión y, por ejemplo, «las focas están

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adaptadas a la vida acuática», que veamos con ellos por qué esta segunda frasesí es compatible con una perspectiva darvinista, o que les preguntemos cómo lodiría un darvinista.

La imagen 1 muestra uno de los errores conceptuales sobre la tectónica deplacas más frecuente en el alumnado de educación secundaria obligatoria(Pedrinaci, 2001). Estos estudiantes han oído hablar de las placas litosféricas, desus movimientos y de cómo esa dinámica genera terremotos y origina lascordilleras, e imaginan que las placas se comportan como «coches de choque»encerrados en una pista; es más, el verbo que usan habitualmente para explicarestos procesos es «chocar»: «Las placas chocaron y se formó la cordillera» o «Elterremoto se produjo al chocar las placas».

Son, por otra parte, expresiones que se utilizan con frecuencia endocumentales de divulgación, incluso en libros de texto y en no pocas aulas, endonde en lugar de hablar de que las placas litosféricas «convergen» o «divergen»se prefiere utilizar un verbo más coloquial y cercano. Ocurre que el estudiante (ymuchos adultos) al oír hablar de «choques de placas» se imaginan una colisiónfrontal que se produce entre dos placas que estarían separadas por ciertadistancia. En realidad ése es el significado que le atribuye el diccionario de la RAEa «chocar»: «Dicho de dos cosas: encontrarse violentamente una contra otra,como una bala contra la muralla, un buque contra otro, etc., (por ejemplo) elniño chocó el triciclo con la pared». El problema es que ese modelo alternativoque se han formado, en el que las placas chocan frontalmente, es mucho másintuitivo, resulta más fácil de entender que el propuesto por la ciencia (en el queuna placa converge con otra y subduce bajo ella) y, desde la perspectiva delaprendiz, explica perfectamente cómo puede producirse un terremoto; parecemás claro y, aparentemente, es más eficaz para explicar la formación de unrelieve elevado como el de las cordilleras. Es, precisamente, esa capacidadexplicativa del modelo alternativo construido por el estudiante lo que lo haceresistente a la instrucción.

Imagen 1. Algunos dibujos de estudiantes de 14 y 15 años sobre el origen de las cordilleras

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Nuestra experiencia al respecto muestra la utilidad que tiene hacer unareflexión conjunta y sosegada sobre el significado que le atribuyen al verbo«chocar» y por qué conviene sustituirlo por otro. Suele ocurrir que, puestos enesta situación, los estudiantes sustituyen «chocar» por «colisionar», verbo másculto pero de igual significado (para el diccionario de la RAE: «Dicho de dos omás vehículos: chocar con violencia»). De manera que para ayudarles a avanzarpueden hacerse comentarios y preguntas como las que siguen: las placas seencuentran todas en contacto unas con otras, si no fuese así, habría huecos através de los cuales veríamos el manto terrestre, ¿hay algún lugar de la superficiedel planeta desde el que pueda verse el manto? ¿Qué verbo podemos utilizarpara referirnos a dos placas litosféricas que se mueven en la misma direcciónpero en sentido contrario sin que implique colisión frontal? Si no hay colisiónfrontal, ¿qué debe ocurrir con las placas que convergen? Si se trata deestudiantes de bachillerato (algunos de los cuales mantienen ciertos rasgos delmodelo intuitivo descrito y casi todos utilizan el verbo «chocar» para referirse ala dinámica de las placas), la reflexión compartida anterior podría continuarse concuestiones de este tipo: a veces se producen colisiones entre continentes (untipo de cordilleras son las generadas por colisión continental), ¿por qué escorrecto hablar de colisión de continentes? ¿Qué diferencia hay entre placalitosférica y continente? ¿En qué casos se produce esa colisión continental?, etc.

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Estas reflexiones resultan muy útiles para avanzar en este conocimientocientífico y, sin embargo, el énfasis lo hemos puesto en cuestiones lingüísticas,aunque como puede verse nuestro tratamiento es muy diferente del que le daríael profesorado de lengua.

Los conectores

En lingüística se denomina conector a aquella palabra, o grupo de palabras, queenlaza partes de un texto y establece una relación lógica entre ellas. Puedetratarse de una simple conjunción («y», «o», «pero»…) o de varias palabras («acausa de», «con referencia a», «en consecuencia», «por otra parte», etc.). Suimportancia en el discurso científico es crucial porque de su adecuado manejodependen en buena medida la precisión, claridad, causalidad y, en definitiva, lacoherencia interna del texto. Veamos, a modo de ejemplo, algunos conectoresque contribuyen a proporcionar al texto científico estas características.

Los conectores: su importancia en el discurso científico es crucial porque de suadecuado manejo dependen en buena medida la precisión, claridad, causalidad ycoherencia interna del texto.

La precisión. Delimitar un concepto o los parámetros entre los que es válidauna idea supone señalar qué se incluye («y», «o», «también», etc.) y qué no(«excepto», «mientras que», «sin embargo», «por el contrario»).La causalidad. Indicar las relaciones causa-efecto es, probablemente, el rasgomás característico de las explicaciones, justificaciones y argumentacionescientíficas. Para ello se utilizan conectores como: «porque», «por estemotivo», «ya que», «debido a», «por lo cual», etc.La ubicación temporal. Ordenar una secuencia de acontecimientos introduceclaridad y precisión en el texto. Para ello se utilizan conectores como: «enprimer lugar», «al inicio», «antes de», «después de», «finalmente»,«simultáneamente», etc.

Podrían citarse otros tipos de conectores que ayudan a ubicar en el espacio, aconcluir, etc., pero lo que pretendemos no es hacer un tratado de la lingüísticadel discurso científico, sino subrayar la necesidad de que le dediquemos mayoratención a que el alumnado reflexione acerca de estas cuestiones porque, comoafirmaba Vigotsky (1934):

La relación entre pensamiento y palabra no es un hecho sino un proceso, un continuo ir y venir delpensamiento a la palabra y de la palabra al pensamiento (…) El pensamiento no se expresa sólo enpalabras sino que existe a través de ellas.

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¿Qué tipos de textos son más usuales en laciencia?Sanmartí (1997) analiza diversos términos que el profesorado de ciencias utilizapara proponer ciertas tareas al alumnado: «explica», «describe», «justifica»,«analiza», «razona», «argumenta», etc., algunos de los cuales se usanindistintamente, como si fuesen sinónimos, y en otras ocasiones ocurreexactamente al contrario, se utiliza el mismo término en varias tareas (porejemplo, «explica») y en cada caso se está demandando algo diferente. Quizáconvenga, en consecuencia, que nos detengamos un momento para clarificaralgunos de estos términos y su uso en las clases de ciencias.

PISA 2009 (OCDE, 2010) diferencia entre el formato del texto (cómo sepresenta) y el tipo de texto (qué trata de hacer). Atendiendo al formato del textodiferencia entre los siguientes:

Textos continuos, integrados por oraciones que se organizan en párrafos.Textos discontinuos, en los que la información es presentada en forma degráficas, tablas, diagramas, mapas…

Naturalmente, también hay textos mixtos, que combinan e integran las dosmodalidades anteriores. Muchos de los textos científicos son mixtos. En cuanto altipo de texto, PISA 2009 establece diferentes categorías en función de laintención del autor y de su contenido:

La descripción. Suele responder a la pregunta qué. El contenido del textohace referencia a las propiedades de los objetos. Por ejemplo, la descripciónde un sismógrafo, la descripción del péndulo de Foucault, etc.La narración. Suele responder a la pregunta cuándo o en qué orden. Elcontenido del texto hace referencia a la secuencia de acontecimientos. Porejemplo, El viaje del Beagle (Darwin) o La doble hélice (Watson).La exposición. Suele responder a la pregunta cómo. El contenido del texto seajusta a lo que los profesores de ciencias solemos denominar explicación. Esdecir, el objetivo básico es el de ayudar a comprender algo. Suele incluirdefiniciones de algunos conceptos y explicaciones causales de los sucesos.La argumentación. Suele responder a la pregunta por qué. El contenido deltexto establece relaciones entre una explicación y los datos, principios yevidencias que la apoyan. Su objetivo suele ser persuadir, convencer. Muchasde las grandes obras de la historia de la ciencia, en la medida en que susautores debían convencer a una comunidad científica que se resistía alcambio, han elegido, en lo fundamental, un tipo de texto argumentativo. Porejemplo, El origen de las especies (Darwin) o El origen de los continentes ylos océanos (Wegener).

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• La instrucción. Suele responder a la pregunta qué se debe hacer. El contenidodel texto tiene similitudes con la descripción, pero en este caso la intención esdar consignas para realizar una tarea. Por ejemplo, cómo levantar un perfiltopográfico o cómo hacer la tinción de la pared celular.

Como suele ocurrir con otras clasificaciones, muchos de los textos científicos nose dejan encuadrar fácilmente en una de estas categorías, sino que suelenincorporar varias de ellas, especialmente en el caso de obras extensas. Así,hemos citado como ejemplo de narración El viaje del Beagle porque,globalmente, es un texto narrativo en el que Darwin relata sus cinco años deviaje alrededor del mundo, pero incluye fragmentos claramente descriptivos asícomo otros explicativos.

Muchos de los textos científicos no se dejan encuadrar fácilmente en una de estascategorías, sino que suelen incorporar varias de ellas, especialmente en el caso deobras extensas.

Algunos modos de trabajarlo en el aulaCualquier actividad destinada a la enseñanza de la ciencia implica, de una u otramanera, hablar, leer o escribir ciencia, o hacerlo sobre ella. En consecuencia,cualquiera de las actividades que se abordan en este libro es susceptible de seraprovechada para tratar ciertos aspectos del lenguaje de la ciencia. Aquí noscentraremos en dos de los tipos de actividades cuyo núcleo central lo constituyenestos aspectos lingüísticos: trabajar con textos (científicos, divulgativos,periodísticos) y argumentar.

Los tipos de actividades cuyo núcleo central lo constituyen los aspectoslingüísticos son trabajar con textos (científicos, divulgativos, periodísticos) yargumentar.

Trabajar con textosSanmartí (2010) señala que la planificación del trabajo con textos debe implicarla consideración de tres fases: antes, durante y después de la lectura. Cada unade ellas tiene un papel que desempeñar y requiere por nuestra parte un tipo deintervención particular. Así, antes de la lectura de un texto debe compartirse conel alumnado el propósito del texto y el contexto en el que se ubica, convieneindagar acerca de lo que saben sobre el autor o el contenido e intentar activaresos conocimientos previos, así como ofrecer una perspectiva de conjunto sobrelo que haremos (proceso de lectura y producto final esperado).

Sanmartí señala que la planificación del trabajo con textos debe implicar la

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consideración de tres fases: antes, durante y después de la lectura.

Orientar lo que deben hacer los estudiantes durante la lectura implica elegir laspreguntas que van a guiarla. Para elaborar esas preguntas es útil tener en cuentalos cuatro niveles de lectura que diferencian Marbá, Márquez Bargalló y Sanmartí(2009):

La lectura literal pretende localizar la información que aparece explícita en elpropio texto; las preguntas que la promueven se pueden responder conuna escasa comprensión de lo que dice el texto, incluso sin entenderlo enabsoluto.La lectura inferencial pretende ayudar a entender el significado del texto eir algo más allá; las preguntas que la promueven remiten a informaciones oconocimientos que no dice el texto, pero o bien se necesitan saber paraentenderlo, o bien pueden deducirse de lo que el propio texto expresa.La lectura evaluativa pretende ayudar a valorar el texto; las preguntas quela promueven interrogan sobre las ideas más importantes del texto, nuestrojuicio sobre él o la intención de su autor.La lectura creativa pretende que los estudiantes utilicen el conocimientoadquirido con la lectura del texto y lo apliquen a otras situaciones; laspreguntas que la promueven encajan bien en las tareas para después de lalectura.

Orientar lo que deben hacer los estudiantes después de la lectura suponeproponer actividades para continuar lo que el texto dice (¿qué soluciónpropondrías?, ¿cómo continuarías esta investigación?, ¿cómo la comprobarías?,etc.), para que indaguen más sobre el autor del texto o para que transfieran elconocimiento adquirido y lo apliquen a otra situación.

Este enfoque pretende favorecer una lectura crítica en la que no sólo secomprenda el texto, sino que se contraste lo que el texto comunica con el propioconocimiento, como forma de que el estudiante movilice las ideas que tiene. Unaestrategia que parece dar buenos resultados es la denominada CRITIC (Oliverasy Sanmartí, 2009; Marbá, Márquez Bargalló y Sanmartí, 2009), acrónimo de lastareas que plantea el cuadro 2.

Cuadro 2. Cuestionario CRITIC (Oliveras y Sanmartí, 2009)

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Argumentar en clase de cienciasArgumentar es algo más que opinar, supone emitir un juicio de manera razonada.

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La argumentación va dirigida a un interlocutor (que puede, o no, estar presente)con la intención de convencerlo. Los científicos usan habitualmente laargumentación para mostrar la validez de un modelo y sus ventajas sobre otro,la potencialidad explicativa de una teoría o la utilidad de un método. En lahistoria de la ciencia la argumentación ha desempeñado un papel central ycontinúa haciéndolo. También se recurre a ella en la vida cotidiana como modode proporcionar bases y criterios que ayuden a formarnos una idea fundadasobre, por ejemplo, la dieta que nos conviene, la elección de un frigorífico u otro,el uso del transporte público, etc., para defender nuestras ideas o para valorar sila información que se nos proporciona está fundada, es una simple opinión o espura propaganda.

Los científicos usan habitualmente la argumentación para mostrar la validez de unmodelo y sus ventajas sobre otro, la potencialidad explicativa de una teoría o lautilidad de un método.

Jiménez Aleixandre (2010) define argumentar como «evaluar el conocimientoa partir de las pruebas disponibles» y considera, por tanto, que para que puedahablarse de argumentación es necesario que haya conocimiento y que se aportenpruebas (datos, observaciones, experiencias, razones) con la intención deconfirmarlo o refutarlo. Diferencia tres elementos básicos de un argumento:conclusión, prueba y justificación, en donde la justificación establecería lasrelaciones entre las pruebas y la conclusión.

El desarrollo de la capacidad argumentativa constituye uno de los aprendizajesclave en la enseñanza de las ciencias al que no siempre le dedicamos la atenciónque se merece. Ayuda a formarse una mejor idea de cómo se construye laciencia, por qué se sustituyen unos modelos por otros o unas teorías por otras,proporciona una visión más ajustada y menos dogmática de la ciencia, ycontribuye al desarrollo de la competencia lingüística. Para conseguirlo debenofrecerse oportunidades a los estudiantes de elaborar argumentaciones con ciertafrecuencia.

Nuestra experiencia de aula muestra la utilidad de ofrecer a los estudiantesuna estructura básica que les ayude a construir la argumentación. En ella, a lostres elementos básicos que utiliza Jiménez Aleixandre, añadimos la «idea departida», que frecuentemente coincide con la conclusión pero no siempre lo hace,o no en los mismos términos, y que, en cualquier caso, desempeña una funciónespecífica en la argumentación escolar. Aunque no todas las argumentacionessiguen la misma estructura, deben incluir (Pedrinaci, 2008):

Idea de partida. Afirmación sobre la que se organiza la argumentación.Datos. Son cifras, hechos, observaciones o evidencias que apoyan unaafirmación.

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Justificaciones. Frases que explican la relación entre los datos y la idea departida. Pueden incluir conocimientos teóricos en los que se basa lajustificación (fundamentos).Conclusión. Idea final que se deduce de la argumentación. Puede, o no,coincidir con la idea de partida, pero tiene que derivarse del cuerpo de laargumentación.El cuadro 3 ofrece un ejemplo de argumentación:

Cuadro 3. Ejemplo de argumentación (modificado de Pedrinaci, 2008)

Mi idea de partida es…que se está produciendo un cambio climático.2. Los datos en los que se basa son…

El análisis del hielo antártico muestra que la concentración de CO2 en la atmósfera ha sido 280 ppmen los últimos miles de años. Desde 1750 ha ido aumentando y en las últimas décadas ha superadoconcentraciones de 380 ppm.En el último siglo, la temperatura media global ha subido 0,6 ºC.El nivel del mar está subiendo 2 mm/año.Los glaciares de montaña están retrocediendo.

3. Estos datos apoyan mi idea porque… (justificaciones)El CO2 es un gas de efecto invernadero, su incremento en el aire se inició con la revoluciónindustrial y ha ido en paralelo al incremento de la quema de combustibles fósiles.El incremento de la temperatura está generando la fusión del hielo glaciar, lo que provoca la subidadel nivel del mar.

4. En consecuencia… (conclusión)La actividad humana está generando un cambio climático.

La argumentación mejora si se completan los apartados anteriores y se ofrecen más datos que apoyanla idea de partida y se incluyen además: Refutaciones o contraargumentos. Enunciados quecontradicen datos, bien de los que se han ofrecido o bien de los defendidos desde posicionescontrarias.Comparaciones con otras ideas alternativas, indicando ventajas e inconvenientes. Así:2.2 Y… (más datos)

También se han incrementado otros gases de efecto invernadero como el O3, N2O, CH4 y los CFCde origen antropogénico.La deforestación ha favorecido el incremento del CO2 en la atmósfera.Ciertas prácticas agrícolas y ganaderas emiten a la atmósfera grandes cantidades de CH4.

3.2 Es verdad que… (refutaciones)El clima ha cambiado muchas veces a lo largo de la historia de la Tierra y lo ha hecho mucho antes dela existencia de la especie humana.3.3 Comparaciones (ventajas e inconvenientes)Pero aquellos cambios climáticos se produjeron a menor ritmo, lo que redujo notablemente su impactosobre los organismos.Por otra parte, los modelos climáticos que sólo introducen procesos naturales, sin intervenciónantrópica, se ajustan mucho peor a la evolución de los datos climáticos de los últimos 150 años.

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Aunque, tradicionalmente, el lenguaje científico ha sido menos atendido en elaula de lo que debiera, contamos con buenos ejemplos de actividades ypropuestas. Entre ellos destacamos el excelente tratamiento de la argumentaciónen ciencias que hace Jiménez Aleixandre (2010), el portal http://leer.es abiertopor el MEC con abundantes materiales para el aula, y los dos monográficos deCaamaño (1997 y 2003) publicados por la revista Alambique. Didáctica de lasCiencias Experimentales.

En resumenCada disciplina tiene una forma de describir, un modo de explicar, justificar yargumentar que le es propio. Ello permite hablar de un lenguaje científicocomo registro que posee especificidad en el fondo y en la forma.El elemento más llamativo del lenguaje científico es su vocabulario específico,hasta el punto de que suelen identificarse ambos. Sin embargo, lo quecaracteriza al lenguaje de la ciencia es mucho más que eso. Para construir untexto científico sobre una cuestión no basta con conocer el léxico pertinente,sino que es necesario saber qué relaciones semánticas conviene establecerentre los términos que pretenden utilizarse. Son relaciones que afectan a losverbos, a los conectores utilizados y a otros componentes lingüísticos que, enúltima instancia, determinan los significados del discurso.Algunos de los errores conceptuales de los estudiantes residen en el verboque utilizan para expresar la idea. Una reflexión conjunta acerca delsignificado del verbo en cuestión ayuda a avanzar.Cualquier actividad destinada a la enseñanza de la ciencia implica, de una uotra manera, hablar, leer o escribir ciencia, o hacerlo sobre ella, por lo que essusceptible de ser aprovechada para tratar ciertos aspectos del lenguaje de laciencia.Enseñar a leer, escribir y hablar ciencia es esencial para el aprendizaje de estaárea del conocimiento, y es una tarea que sólo puede realizar el profesoradode ciencias.

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En la práctica

La tragedia de Armero

Armero es una ciudad de Colombia situada a los pies del Nevado del Ruiz, un cono volcánicoque alcanza los 5300 m de altitud. El 13 de noviembre de 1985 el volcán comenzó a expulsarcenizas. No era la primera vez que lo hacía y las autoridades locales no le dieron mayorimportancia, por lo que recomendaron a los 23000 habitantes de Armero que se resguardaran ensus casas.

Las cenizas dejaron de caer, pero algo después de las nueve de la noche el Nevado del Ruizcomenzó a emitir grandes cantidades de piroclastos (cenizas, lapilli y bombas volcánicas). Lospiroclastos fundieron el hielo que cubría la montaña y se originaron unas corrientes de lodo yrocas que viajaron ladera abajo. A las once de la noche la mayor parte de Armero había quedadosepultada bajo el lodo causando la muerte de 21000 personas. Otras 2000 murieron enlocalidades cercanas.

Los vulcanólogos habían avisado de que el Nevado del Ruiz iba a entrar en erupción y que esopodía generar una tragedia. Hacía un año que se había detectado actividad sísmica y se estabanoriginando fumarolas que emitían abundantes gases de azufre. La temperatura de los manantialescercanos había aumentado, así como su contenido en magnesio y azufre. El 22 de octubre,veinte días antes de la erupción, los vulcanólogos enviaron al gobierno de la nación un informeavisando de la inminencia de la erupción y el riesgo que comportaba para la población de la zona.

Las autoridades no consideraron conveniente evacuar la zona, ya que el costo de la operaciónhabría sido muy alto y no era la primera vez que el volcán había mostrado unos signos similares.Mapa de riesgo volcánico incluido en el informe publicado veinte días antes de la erupción del 13de noviembre de 1985 (Keller y Blodgett, 2007)

¿Cuál fue el origen de los lodos que sepultaron Armero? ¿Son los lodos materiales volcánicos?¿Fue una sorpresa la erupción del Nevado del Ruiz? ¿Qué indicios había de que esto podía ocurrir?

COMENTARIO: aunque los lodos no son propiamente productos volcánicos, contienen materialesvolcánicos y, sobre todo, fueron generados por la erupción que fundió el hielo; el agua líquida originada

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arrastró materiales sueltos del cono volcánico. Existe, por tanto, una relación causal entre la erupción yla formación de los lodos. Entre los precursores de la erupción, el texto señala la actividad sísmica quevenía produciéndose, las fumarolas cargadas de gases sulfurosos, la elevación de la temperatura de lasaguas de los manantiales así como el cambio en su composición y, por último, las cenizas emitidashoras antes de la fase más explosiva de la erupción.

Observa el mapa, ¿qué riesgos afectan a Armero? ¿Por qué es menor la zona de riesgo de flujo delava que la de caída de cenizas? ¿Cómo puede explicarse que el riesgo de caída de cenizas seamucho mayor al noreste que hacia el suroeste? Observa la zona en la que se produjo flujo de lodo,¿por qué sigue esa distribución tan lineal y retorcida?COMENTARIO: en la zona debe de haber unos vientos dominantes de orientación nornordeste, lo

que explica la predicción de su distribución asimétrica, mientras que el flujo de lava no se ve afectadopor la orientación del viento. Por su parte, los flujos de lodo seguirán preferentemente los vallesfluviales de la zona hasta llegar a Armero.

¿Cuál dirías que es la intencionalidad del autor del texto?¿Qué decisión adoptarías tú en una situación como ésta? Hoy nos indigna que las autoridades noordenasen la evacuación de la ciudad de Armero a pesar de la alerta dada por los vulcanólogos. Sinembargo, decidir en una situación como ésta no siempre es fácil. Otros datos disponibles eran:

Aunque los vulcanólogos habían avisado de que el Nevado del Ruiz iba a entrar en erupción, elmomento en que ocurriría esa erupción no era posible determinarlo. Podía ser en unos días, enunos meses o en unos años.En otras ocasiones, el Nevado del Ruiz no había hecho erupción a pesar de que ciertosprecursores parecían anunciarlo.Construye una argumentación en defensa de la decisión que adoptarías.

COMENTARIO: tanto la selección de datos que ofrece el texto como el tono del discurso quierenllamar la atención sobre el hecho de que esta tragedia debió haberse evitado. Sin embargo, resultamuy útil ayudar a reflexionar sobre las dificultades de tomar una decisión de este tipo y, en todo caso,la necesidad de adoptar una decisión bien argumentada.

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Las implicaciones sociales del conocimientocientífico y tecnológico forman parte de éste y,por lo tanto, de su enseñanza

Antonio de Pro

La ciencia y la tecnología afectan a la sociedad y se ven afectadas por ella; entenderalgunas de sus principales interacciones resulta esencial en una propuesta deenseñanza que quiera promover la alfabetización científica.

¿Deben analizarse en el aula las implicacionessociales de la ciencia y la tecnología?

Algunos piensan que las asignaturas de carácter científico sólo deben ocuparsede transmitir las leyes y las teorías contrastadas, presentar las verdades objetivasde las ciencias, entrenar a los estudiantes en la realización de ejercicios y, los másafortunados, ir un día al laboratorio a ver lo que allí se almacena. Sólo en casosexcepcionales y, por supuesto, después de haber abordado los «auténticos»conocimientos científicos, éstos se completan con relatos históricos o conanécdotas de los protagonistas de los descubrimientos, unas veces para hacermás ameno el aprendizaje y otras simplemente para hacer partícipe al alumnadode ciertas inquietudes personales de sus docentes.

Sin embargo, creemos que, desde hace tiempo, empezó a percibirse la

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necesidad de una «ciencia escolar diferente». Nos dimos cuenta de que, gracias alas ciencias, se ha alargado la esperanza de vida; se han desarrollado vacunas,medicamentos y técnicas de trasplantes; se vive más cómodo porque se haninventado máquinas y aparatos para ello, etc. Pero también «por culpa de ella»,tenemos debates enconados sobre la peligrosidad o no de las antenas detelefonía, protestas contra las centrales nucleares o el almacenamiento de susresiduos, dilemas éticos y políticos sobre el uso de las células madre, discusionesbizantinas sobre si son más adecuadas las desaladoras o los trasvases… Y todoello, queramos o no, forma parte de la vida de la ciudadanía.

Osborne (2006) solía pedir al profesorado que asistía a sus conferencias,normalmente de secundaria, que indicara los descubrimientos más importantesde las ciencias en el siglo XX. Pues bien, tras arduas deliberaciones, aparecíanconocimientos como: la estructura del átomo, el ADN, la carrera espacial o lapenicilina. En ese momento, invitaba a los asistentes a que compararan susrespuestas con las de un número significativo de alumnos de los niveles dondeimpartían sus clases; entonces aparecían: el móvil, la televisión, las motos, elordenador, elementos de ciencia-ficción… Osborne (2006, p. 13) lo justificabadiciendo: «El problema de las asignaturas de ciencias es que ofrecen respuestaspoco interesantes a preguntas que nunca nos hemos planteado».

Las opciones parecen claras. La primera sería enrocarnos en la enseñanza dela ciencia neutra, objetiva, con sus fórmulas, leyes y ejercicios, la de siempre, ydejar que otros formen a nuestro alumnado en las implicaciones que estamoscomentando. La segunda sería asumir que la ciencia que hay fuera de la escuela(en las noticias, la televisión, el cine, la publicidad…) debe estar presente en loque se trabaje en ella. Desde luego, la apuesta por una alfabetización científicade la ciudadanía o por la adquisición de las competencias apoya una opción máscercana a la segunda posibilidad.

En esta idea clave 8 vamos a analizar qué dice el currículo oficial sobre lapresencia de las implicaciones sociales en la enseñanza de las ciencias –enparticular, para desarrollar algunas competencias a las que debemos contribuirdesde nuestras materias– y luego aportaremos ideas sobre posibles actividadespara trabajar en el aula.

¿Qué nos dice la competencia en el conocimiento einteracción con el mundo físico sobre las implicacionessociales de los avances científicos y tecnológicos?Al definir la mencionada competencia, lo primero que señala ellegislador (Real Decreto 1631/2006) es que debe posibilitar «la

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comprensión de sucesos, la predicción de consecuencias y la actividaddirigida a la mejora y preservación de las condiciones de vida propia,de las demás personas y del resto de los seres vivos». Más adelantedice que debe incorporar «habilidades para desenvolverseadecuadamente, con autonomía e iniciativa personal en ámbitos de lavida… (salud, actividad productiva, consumo, ciencia, procesostecnológicos…)». Por último, se habla de «interpretar el mundo, loque exige la aplicación de los conceptos y principios básicos… desdelos diferentes campos del conocimiento científico involucrados», loque pone en primera línea la importancia de «ese mundo» y de susproblemas. Por todo ello, nos parece «inevitable» seleccionarcontenidos que incidan en las implicaciones personales y sociales dela ciencia. Sin ellas, resultaría difícil, por no decir prácticamenteimposible, comprender, predecir, actuar, desenvolverse o aplicar en lostérminos que marca el currículo oficial.

Parece «inevitable» seleccionar contenidos que incidan en lasimplicaciones personales y sociales de la ciencia, sin las cualesresultaría prácticamente imposible comprender, predecir, actuar,desenvolverse, aplicar… en los términos que marca el currículooficial.

Por otro lado, siguiendo las orientaciones del anexo del RealDecreto, forman parte de esta competencia las capacidades que serecogen en el cuadro 1 (véase la página siguiente).

Si analizamos las orientaciones sobre el significado de estacompetencia, podemos apreciar «el componente de implicaciónsocial» que hay en ella. Las habilidades y destrezas relacionadas conel uso adecuado de los recursos naturales, el cuidado del medioambiente, el consumo racional y responsable, y la protección de lasalud individual y colectiva como elementos clave de la calidad devida de las personas se enmarcan en los problemas sociales y unarespuesta científica no puede ignorar este componente.

Cuadro 1. Capacidades implícitas en la competencia en el conocimiento e interacción con el mundo físico

ALGUNAS CAPACIDADES IMPLÍCITAS EN LA COMPETENCIAEN EL CONOCIMIENTO E INTERACCIÓN CON EL MUNDO FÍSICO

Ser consciente de la presencia de las personas en el espacio, su asentamiento, su actividad, lasmodificaciones que introducen y los paisajes resultantes.Valorar la importancia de que todos los seres humanos se beneficien del desarrollo y de que ésteprocure la conservación de los recursos y la diversidad natural, y se mantenga la solidaridad globale intergeneracional.

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Demostrar espíritu crítico en la observación de la realidad y en el análisis de los mensajesinformativos y publicitarios, así como unos hábitos de consumo responsable en la vida cotidiana.Argumentar racionalmente las consecuencias de unos u otros modos de vida, y adoptar unadisposición a una vida física y mental saludable en un entorno natural y social también saludable.Identificar preguntas o problemas y obtener conclusiones basadas en pruebas, con la finalidad decomprender y tomar decisiones sobre el mundo físico y sobre los cambios que la actividad humanaproduce sobre el medio ambiente, la salud y la calidad de vida de las personas.Aplicar estos conocimientos y procedimientos para dar respuesta a demandas o necesidades de laspersonas, de las organizaciones y del medio ambiente.Poner en práctica los procesos y actitudes propios del análisis sistemático y de indagación científicaen diversos contextos (académico, personal y social).Reconocer la naturaleza, las fortalezas y los límites de la actividad investigadora como construcciónsocial del conocimiento a lo largo de la historia.Planificar y manejar soluciones técnicas, siguiendo criterios de economía y eficacia, para satisfacerlas necesidades de la vida cotidiana y del mundo laboral.

La competencia sobre el conocimiento e interacción con el mundo físicocontempla explícitamente la necesidad de abordar las implicaciones sociales delconocimiento científico.

Pero, por si no hubiera quedado claro, el legislador añade:En definitiva, esta competencia supone el desarrollo y aplicación del pensamientocientífico-técnico para interpretar la información que se recibe y para predecir y tomardecisiones con iniciativa y autonomía personal en un mundo en el que los avances quese van produciendo en los ámbitos científico y tecnológico tienen una influenciadecisiva en la vida personal, la sociedad y el mundo natural. (Real Decreto 1631/2006)

Por lo tanto, la competencia sobre el conocimiento e interacción conel mundo físico, la «más característica» de nuestras materias,contempla explícitamente la necesidad de abordar las implicacionessociales del conocimiento científico.

¿Qué nos dicen las otras competenciassobre las implicaciones sociales de losavances científicos y tecnológicos?Además de la competencia señalada, el currículo menciona otras a lasque también se debería contribuir desde las materias de caráctercientífico: competencia lingüística, matemática, aprender a aprender…Nos interesa comentar brevemente dos que inciden directamente enlas implicaciones sociales del conocimiento científico: el tratamientode la información y competencia digital, y la competencia social yciudadana.

Otras competencias mencionadas por el currículo y que contribuyenal desarrollo de la competencia científica son: la competencia

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lingüística, matemática, aprender a aprender… El tratamiento de lainformación y competencia digital, y la competencia social yciudadana. Dos que inciden directamente en las implicacionessociales del conocimiento científico.

En relación con la primera de ellas, parece claro que el trabajocientífico precisa cada vez más de la búsqueda, recogida, análisis,discusión, etc. de la información existente y esto debe tener suproyección en las clases de ciencias. Entre los muchos elementos quecabe considerar en estas tareas, comentaremos dos de ellos: elsoporte y el contenido.

Respecto al soporte, hemos de decir que las TIC deberían jugar unpapel importante, aunque no sea exclusivo, en las clases de ciencias.Sin embargo, Monereo (2005) señala cinco peligros en su uso: elnaufragio informativo (no encontrar lo que buscan por lainabarcabilidad de la información en la Red); la caducidad informativa(no apreciar cuándo una información ha sido superada por otra); laintoxicación informativa (dificultad para saber cuándo es fiable,verídica, creíble, bienintencionada…); la patología comunicacional(aislamiento del usuario por un uso excesivo de las TIC), y la brechadigital (aumenta la distancia entre países ricos y pobres, entregéneros, entre etnias…). En esta situación, compartimos con losautores la necesidad de que nuestros estudiantes sean aprendicespermanentes (capaces de aprender a lo largo de la vida), autónomos(capaces de hacerlo de forma autodidacta), autorregulados (capacesde tomar decisiones sobre qué, cómo, cuándo y dónde aprender encada momento), versátiles (capaces de transferir lo que aprenden aotras situaciones en la educación no formal) y estratégicos (capacesde disponer de un banco de recursos y de activarlos según lasituación).

Las TIC deberían jugar un papel importante en las clases de ciencias,pero Monereo señala cinco peligros en su uso: el naufragioinformativo; la caducidad informativa, la intoxicación informativa, lapatología comunicacional y la brecha digital.

En relación con el contenido, recordemos que las ciencias, ademásde sus elementos habituales para la comunicación lingüística (a la quenos referimos en la idea clave 7, pp. 147-169), contemplan otroscódigos y formas de representación (esquemas, mapas conceptuales,tablas, gráficas, etc. ); solapamientos entre el lenguaje verbal y elvisual (incluso, a veces, aparece uno virtual); una terminología propiacuyo significado no siempre coincide con el que le dan en la vida

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cotidiana, y, sobre todo, reforzamientos e interferencias entre lo quese hace de forma práctica, lo que se ve y lo que se comunica.

Las ciencias, además de sus elementos habituales para lacomunicación lingüística, contemplan otros códigos y formas derepresentación, solapamientos entre el lenguaje verbal y el visual y,sobre todo, reforzamientos e interferencias entre lo que se hace deforma práctica, lo que se ve y lo que se comunica.

Por otro lado, la contribución a la competencia social y ciudadanaestá estrechamente ligada a la finalidad de formar ciudadanos cultosque sean capaces de analizar, comparar, intercambiar, debatir y tomardecisiones sobre problemas de la ciudadanía; es decir, de formacoherente con el aprendizaje para vivir juntos (Marina y Bernabeu,2007). Si se asume esta idea, hay que hacer compatible la enseñanzade las ciencias con principios sociocognitivos como la solidaridad, laigualdad, la cooperación, el respeto a la discrepancia, la participación,la responsabilidad, la reflexión crítica, el diálogo, la libertad, la tomade conciencia… y, en definitiva, con el pensamiento y elcomportamiento democráticos.

Hay temáticas de la «ciencia de los ciudadanos» (alimentostransgénicos, células madre, centrales nucleares, fuentes de energíarenovables, desaladoras y trasvases…) en las que se solapan «casi deforma inevitable» los conocimientos, creencias y comportamientoscientíficos y sociales. Y resulta importante que los estudiantes lasaborden aprendiendo a argumentar y no a opinar sin justificar,compatibilizando los análisis multicausales y la visión holística,respetando a quienes piensen u opinen de forma diferente,cooperando para buscar soluciones colectivas, etc. Todo esto no sepuede conseguir sólo con una materia curricular, pero podemoscontribuir a su adquisición desde las nuestras.

Hay que hacer compatible la enseñanza de las ciencias con principiossociocognitivos como la solidaridad, la igualdad, la cooperación, elrespeto a la discrepancia, la libertad, la toma de conciencia, endefinitiva, con el pensamiento y comportamiento democráticos.

Además, nos parece que saber cómo se desarrollaron algunosdebates en la comunidad científica, comprender las reticencias de losinvestigadores a veces hasta con sus propios hallazgos (valor delrigor y de la autocrítica) o analizar cómo se informa sobre ideas socialo políticamente conflictivas son pasos en la dirección acertada. Nopodemos olvidar que la ciencia es una actividad humana y, a la vez,una forma de cultura.

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¿Cómo aparece la ciencia en nuestro contexto social?Hablar del contexto social supone entrar en gran parte de la vidacotidiana de cualquier ciudadano. En este sentido, se amplían losámbitos en los que los conocimientos científicos, de una u otraforma, están presentes o pueden interactuar con lo que piensan,saben y sienten los estudiantes. Nos centraremos en tres de ellos –lapublicidad, las noticias de prensa y la información contenida enInternet– que consideramos relevantes pero que lógicamente noagotan las posibilidades contextuales.

Hablar del contexto social supone entrar en gran parte de la vidacotidiana de cualquier ciudadano: la publicidad, las noticias de prensay la información contenida en Internet son contextos relevantes,pero no agotan las posibilidades contextuales.

¿Se usa adecuadamente la ciencia en la publicidad?Hace unos años Campanario, Moya y Otero (2001) publicaron untrabajo muy interesante sobre el uso que hace la publicidad de laciencia.

En primer lugar, los autores identificaban un estereotipo, «Laciencia como garantía de certeza», y lo justificaban por múltipleshechos: el conocimiento científico servía como modelo a otrasdisciplinas (que incluyeron el término «ciencias de…» en sudenominación), una cierta actitud reverencial (probablemente porignorancia) que impedía toda crítica seria, la creencia de que todoestaba probado y fuera de toda duda… Más adelante (Campanario,Moya y Otero, 2001, p. 47), hacían una primera relación de ejemplosde anuncios en los que se «invocaba» a las ciencias y la tecnología.Hemos recogido algunos en el cuadro 2.

Cuadro 2. Contenidos de algunos anuncios publicitarios

TIPO DE PRODUCTO CONTENIDO DEL ANUNCIODetergente La ciencia al servicio de la limpieza.

Servicios bancarios Fuerte en las nuevas tecnologías.

Neumáticos La ciencia de la seguridad.

Cosméticos Nunca la ciencia ha hecho tanto por la belleza.

Crema hidratanteResultado obtenido después de diez años de investigación encolaboración con el CNRS (Centro Nacional de InvestigaciónCientífica) de Francia.

Crema anticelulítica … te ofrece la solución científica a la celulitis.

Almohada cervical … la única almohada desarrollada científicamente, bajo controlmédico…

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Zapatos … el resultado de cuatro años de investigación en el InstitutoBiomecánico de Valencia.

Crema hidratante … resultado de la investigación cosmetológica más avanzadacon los más recientes descubrimientos biológicos y vegetales.

Automóviles A la vanguardia de la técnica.

Teléfono móvil Nueva dimensión tecnológica de baterías.

Lavavajillas Su tecnología es tan avanzada que no se cuestiona.

Crema El origen de… se fundamenta en un descubrimiento científicorevolucionario.

Cosméticos El complejo… sintetiza los últimos descubrimientos científicosen biotecnología.

Crema hidratante Eficacia científicamente probada.

Crema antiarrugas Un triunfo antiarrugas demostrado por la investigacióndermocosmética.

Continuaban describiendo otros resultados sobre la utilización inadecuada decontenidos de las ciencias: el uso de términos supuestamente científicos, loserrores conceptuales, las exageraciones, los razonamientos incorrectos, etc.

Esta situación ofrece buenas posibilidades didácticas: mejorar el conocimientocientífico, darle utilidad más allá del aula, traer lo que hay fuera adentro de laescuela o ser ciudadanos críticos con los mensajes publicitarios. De hecho, enuna propuesta sobre el uso de los recursos energéticos (Pro, 2009) planteamosactividades como: «Análisis de anuncios publicitarios que usen el términoenergía» o «Búsqueda de noticias e informaciones que contengan el términoenergía».

Es decir, tras identificar algunas afirmaciones cotidianas que usan de formainadecuada el término «energía» («energéticamente puros», «energía sana»,«una cura de energía», «el magnesio, fuente de energía», «energía regeneradorapara el tratamiento de arrugas», «la bombilla que no gasta energía», etc.) yclarificar su significado, el alumnado debe buscar noticias –otro ámbito útil paranuestros propósitos– en las que, como en las anteriores, se utilice el término deforma poco afortunada: «Venezuela facilita energía a Cuba», «Con tanta lucha,se vació su depósito [de energía]», «La energía se vino abajo», «De esta manerase transporta la energía a miles de kilómetros», «Obama busca energía en elAtlántico», «Hay que dormirlo para que no consuma energía», etc.

De forma similar se podría hacer con las afirmaciones sobre la alimentación oproductos cosméticos: «Carbohidratos energéticamente limpios, bajo en grasas,sin colesterol…» (referido a unos cereales para el desayuno); «…mantiene su altonivel nutritivo y biológico» (referido a unas aceitunas); «La molécula devoragrasa» (referido a una crema); «Con… el agua fisiológica es canalizada ydominada, proporcionando recursos permanentes de hidratación» (referido a otracrema); «Su funcionamiento depende de unas moléculas inteligentes…» (referido

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a otra crema); «Contiene… que rompe las burbujas de aire, eliminando losgases» (referido a unas pastillas para mejorar la digestión)…

La publicidad no siempre va en contra de la ciencia: hay aportaciones adecuadasque a menudo pueden generar conocimientos e información más seductora quela que circula en el aula.

Invitamos a los lectores a hacer listados sobre los eslóganes publicitarios que«afectan» a los temas que imparten.

No obstante, hemos de advertir que no siempre encontramos la publicidadfrente a la ciencia. Hay aportaciones adecuadas como la campaña de «Ahorraenergía», en la que participan conocidos jugadores de la selección española defútbol, o los dibujos animados Enermanos, ambas actuaciones impulsadas por elMinisterio de Industria (www.idae.es).

En definitiva, la presencia de la publicidad en la vida cotidiana generainformación, probablemente más seductora que la que circula en el aula, yconocimientos. Y éstos, querámoslo o no, están presentes cuando el alumnadoconstruye sus aprendizajes. Por otro lado, estos recursos permiten desarrollar,entre otras, las competencias: conocimiento e interacción con el mundo físico,tratamiento de la información, y la social y ciudadana. Todas son básicas para laciudadanía.

¿Cómo aparecen los conocimientos científicos en las noticias deprensa?Como ya hemos señalado, las noticias de prensa ofrecen también unasposibilidades interesantes para estudiar la presencia social de la ciencia. Además,una misma noticia se puede utilizar para buscar información, para analizarla, paradiscutirla… con lo que se amplía su versatilidad como recurso didáctico.Obviamente, el enfoque dependerá de las finalidades educativas que tengamos.En este punto nos preguntamos: ¿cómo utilizar una noticia en el aula?

En primer lugar, nuestra experiencia nos dice que no es aconsejable trasladarlas noticias sin más al aula principalmente por las características de los textos ylas del alumnado. En relación con el primer factor, hemos de decir quenormalmente la información se presenta desordenada, se entremezclan datos yopiniones, la lectura es complicada, se deslizan contradicciones y, por supuesto,no siempre se utiliza el lenguaje científico adecuado. Respecto a los estudiantes,no muestran una «especial atracción» por la lectura (en el mejor de los casos, seinteresan en los titulares de la prensa deportiva), tienen dificultades paracomprender este tipo de textos (tal como hemos comentado en la idea clave 7,pp. 147-169), no están acostumbrados a usar este tipo de recursos en susclases, no les interesan las noticias científicas pero, aún menos, si son largas, etc.

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1.2.3.

No es aconsejable trasladar las noticias sin más al aula principalmente por lascaracterísticas de los textos y las del alumnado, creemos conveniente que elprofesorado use «noticias trucadas»: las adapte a las características de sualumnado y al enfoque de su propuesta de enseñanza.

En este contexto, creemos conveniente que el profesorado use «noticiastrucadas»; es decir que, manteniendo su sentido, las adapte a las característicasde su alumnado y al enfoque de su propuesta de enseñanza. Por otro lado,creemos que, tras su lectura, es necesario plantear cuestiones que nos garanticensu utilización comprensiva y que, por supuesto, generen aprendizaje.

Esto se traduce en la realización de tres tareas por parte del profesorado, talcomo hemos recogido en el cuadro 3:

Esto se traduce en la realización de tres tareas: analizar la noticia, reescribirla ypreguntar sobre ella.

Analizar la noticia.Reescribirla.Preguntar sobre ella.

Por limitaciones de espacio, sólo comentaremos la primera tarea. En el cuadro 4(página siguiente) aparece una noticia que vamos a usar para ejemplificar elproceso. Se refiere a un accidente que ocurrió en la provincia de Girona. El hechotuvo un gran eco en la prensa nacional. Nosotros hemos seleccionado la queapareció en el periódico El País el 15 de marzo de 2010. Se trata de la versióndigital; ésta, a diferencia del periódico convencional, permite «pinchar enlaces» ynavegar para completarla. No obstante, sólo nos referiremos al contenido de estapágina.

Cuadro 3. Pasos para la utilización de las noticias de prensa en el aula

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Cuadro 4. Noticia aparecida en la prensaUnas 40.000 personas pasan la noche sin luz por un nuevo apagón en Girona

En un primer momento la avería dejó a oscuras a 100.000 ciudadanos. Endesa asegura

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que el suministro se ha ido restableciendo durante la madrugadaREBECA CARRANCO - Girona - 15/03/2010

Unas 40.000 personas de la provincia de Girona han pasado esta noche sin luz por un nuevo apagónconsecuencia del temporal de nieve que azotó Cataluña el pasado lunes. La avería se produjo a las19.10 de la tarde de ayer al caer un cable en la línea de alta tensión que va de Tordera a la subestaciónde Lloret de Mar, según cifras de Endesa, y en un primer momento afectó a 80.000 abonados. A lasdiez de la noche, el número de abonados afectados se había reducido a 20.000, lo que supone unas40.000 personas. A última hora, la compañía preveía tener solucionada la avería sobre las cinco de lamañana de hoy. La eléctrica conectó a parte de los vecinos afectados por este segundo apagón a lared de media tensión.

Montilla endurece sus críticas a EndesaEl temporal en Cataluña pasa factura al tripartito220.000 fallos que congelaron GironaTodo lo que podía suceder, sucedió…

La Generalitat, que mantiene activada la situación de «alerta» en las comarcas de Girona, precisó en uncomunicado que el apagón «dejó sin luz a 100.000 personas» en Plata d'Aro (34.000 personas), Lloretde Mar (30.000 personas), Sant Feliu de Guíxols (22.000 personas), Tossa de Mar (6.500 personas) ySanta Cristina d'Aro (5.100 personas). «Volvemos a estar como hace tres días. Eso se veía venirporque estaba todo cogido con pinzas», ha lamentado el primer edil de Sant Feliu de Guíxols, Pere Albó(PSC).

La línea que falló ayer ya había quedado dañada con la nevada del lunes, según la compañía. Endesa lareparó, pero por motivos que todavía no han quedado aclarados, ayer se desprendió un cable queune dos torres. Técnicos de la eléctrica trabajaban anoche para solucionarlo. «Prevemos que a lascinco de la mañana todos los usuarios estén de nuevo conectados a la red», indicó un portavoz.

En cuanto los vecinos se quedaron a oscuras, los teléfonos empezaron a sonar en los Ayuntamientos.Los alcaldes buscaban una explicación que dar a los ciudadanos, realmente irritados. «Estamos casitoda la población sin electricidad. Endesa nos dice que prevén solucionarlo esta noche», explicó laalcaldesa de Tossa de Mar, Imma Colom (CiU).

El apagón de ayer afectó sobre todo a los núcleos urbanos porque durante estos días, a medida quelos técnicos habían ido reparando las líneas afectadas por la nevada del pasado lunes, losayuntamientos habían trasladando (sic) los generadores hacia las urbanizaciones más alejadas y conmenor número de vecinos a las que todavía no llegaba corriente por la red.

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IndignaciónLa avería de ayer supuso un jarro de agua fría para los habitantes de la provincia de Girona, duramenteafectada por la tormenta, que creían que su pesadilla tocaba a su fin e intentaban recuperar lanormalidad. Antes del nuevo apagón, las cifras eran alentadoras: sólo unas 3.300 personas seguían sinelectricidad, según datos de Protección Civil. Endesa echaba las campanas al vuelo y aseguraba queprácticamente todo el mundo había vuelto a tener electricidad. Pero a las siete de la tarde la red se vinoabajo.

La línea de alta tensión que ha provocado el nuevo apagón es la de 110 voltios, que une los municipiosde Tordera y Lloret de Mar, por lo que abastece a una amplia zona de la Costa Brava. Los trabajadoresde Endesa trataban de reponer el cable. «Endesa nos ha asegurado que nos intentará conectar denuevo, poco a poco, a través de la línea que viene de Blanes», explicaba el alcalde de Lloret de Mar,Xavier Crespo (CiU).

Los presidentes de la Federación de Municipios de Catalunya (FMC) y de la Asociación Catalana deMunicipios y Comarcas, Manuel Bustos y Salvador Esteve, respectivamente, abroncaron ayer a laseléctricas por falta de comunicación y coordinación durante el temporal de nieve, y apuntaron quedecidirán si emprenden acciones contra ellas en una próxima asamblea el 29 de marzo.En una entrevista a la emisora Catalunya Informació, Bustos sostuvo que no hay justificación posiblepara que haya abonados sin luz tras seis días de la nevada, y añadió que es «incomprensible» que senecesite todo este tiempo para llevar luz a unos municipios «de un país moderno». «En seis días sepuede dar la vuelta al mundo», añadió.

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5.

Esteve apuntó que son las eléctricas las principales responsables de lo ocurrido en Girona, y lesreprochó que no hagan «una adecuación y mantenimiento correctos» para que estas incidencias nosucedan con esta facilidad. Los dos dirigentes defendieron el manifiesto de protesta suscrito ya porunos 70 alcaldes de las poblaciones gerundenses más afectadas por el temporal.

Para analizar esta noticia proponemos los siguientes pasos:Lectura detenida del resumen y el texto (si es necesario variasveces).Identificación del título y los subtítulos: ¿se ajustan al contenido?,¿cambiarías algo de éstos?El título y los subtítulos, en principio, nos parecen adecuados. Lainclusión de datos parece proyectar más credibilidad, centra bienel objeto del artículo y resalta el problema técnico y lasconsecuencias sociales.Identificación de elementos icónicos del texto (se deberíanmantener los propios del texto).Hay dos fotografías con una función más estética que informativa.Implícitamente se refieren a las causas y las consecuencias. Sedeben conservar al reescribir la noticia.Identificación de hechos, datos, situaciones…; diferenciación deopiniones no justificadas.La información aporta muchos datos: qué pasó, cuál fue la causa,cómo se encadenaron los acontecimientos, qué consecuencias seprodujeron, cómo actuaron los responsables… Incluso, lasopiniones recogidas de políticos, representantes de losconsumidores o de la empresa implicada parecen ser coincidentesen cuanto a lo que aconteció. No obstante, hay dos aspectosrevisables: no se ha tenido en cuenta una descripción cronológicade los hechos y hay datos que no «cuadran».Breve relato de los hechos.La presentación de la información a los estudiantes debe facilitarsu comprensión de los hechos. En ese sentido, parece obligado unrelato cronológico de lo acontecido a partir de los datos del texto.En nuestro caso, podría ser:El lunes se produjo un temporal de nieve en la provincia de Gironaque dañó la red eléctrica. Inmediatamente Endesa empezó areparar la avería. Cuando se estaba reestableciendo la normalidad,se produjo una segunda avería por la caída de una torre queafectó principalmente a los núcleos urbanos. La gente se haindignado. Los representantes políticos culpan a la compañíaeléctrica de no haber realizado un adecuado mantenimiento de la

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6.

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red.Identificación de las ideas más importantes de la noticia (no másde cinco).Hay que hacer notar que la noticia reelaborada debe contemplarlas ideas principales del texto; éstas serán, pues, el esqueleto dela nueva versión. En nuestro caso, damos más valor a los hechosque a las opiniones y, por ello, serían:

El lunes un temporal de nieve acaecido en la provincia de Girona dañó la redeléctrica y dejó sin corriente a 100.000 personas. La empresa Endesa empezó lareparación.Tres días más tarde, se cayó un cable de alta tensión con lo que se produjo unnuevo apagón que dejó sin luz a unas 40.000 personas.El apagón de ayer ha afectado sobre todo a los núcleos urbanos porque duranteestos días, a medida que iban arreglando las líneas de la red eléctrica, se ibandesplazando los generadores hacia las urbanizaciones más alejadas.La avería ha indignado a los afectados, que creían que la pesadilla había terminado eintentaban volver a la normalidad. En cuanto se quedaron a oscuras, llamaron porteléfono a los ayuntamientos.Los representantes políticos echan la culpa a la compañía eléctrica porque no hanhecho un adecuado mantenimiento de la red. Por ello, han apoyado un manifiestode protesta y alguno ha pedido la nacionalización temporal de Endesa por laGeneralitat.

Localización de contradicciones.Para fomentar que el alumnado tenga un espíritu crítico ante lainformación que recibe, debemos llamar su atención sobre lascontradicciones del texto. En nuestro caso, como veremos, lashay, pero en otros que no las había hemos introducido algunaspara fomentar una «predisposición» a encontrarlas. En nuestrocaso, tenemos:(…) y en un primer momento afectó a 80.000 abonados. A lasdiez de la noche, el número de abonados afectados se habíareducido a 20.000, lo que supone unas 40.000 personas. (…) lascifras eran alentadoras: sólo unas 3.300 personas seguían sinelectricidad, según datos de Protección Civil.Los números no cuadran: ¿eran 40.000 o 3.300?220.000 fallos que congelaron Girona (…) La Generalitat, quemantiene activada la situación de «alerta» en las comarcas deGirona, precisó en un comunicado que el apagón «dejó sin luz a100.000 personas» en Plata d'Aro (34.000 personas), Lloret deMar (30.000 personas), Sant Feliu de Guíxols (22.000 personas),Tossa de Mar (6.500 personas) y Santa Cristina d'Aro (5.100personas).

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8.

¿Eran 220.000 ó 100.000? Por otro lado, la suma de loshabitantes de las poblaciones afectadas no da los 100.000.

«Volvemos a estar como hace tres días. Eso se veía venir porqueestaba todo cogido con pinzas», ha lamentado el primer edil deSant Feliu de Guíxols, Pere Albó (PSC). (…) Bustos sostuvo que nohay justificación posible para que haya abonados sin luz tras seisdías de la nevada, y añadió que es «incomprensible» que senecesite todo este tiempo para llevar luz a unos municipios «de unpaís moderno».

¿Habían pasado 3 ó 6 días?La avería se produjo a las 19.10 de la tarde de ayer al caer uncable en la línea de alta tensión que va de Tordera a la subestaciónde Lloret de Mar. (…) La eléctrica conectó a parte de los vecinosafectados por este segundo apagón a la red de media tensión. (…)La línea de alta tensión que ha provocado el nuevo apagón es lade 110 voltios, que une los municipios de Tordera y Lloret de Mar.

¿En qué quedamos, era una línea de alta, media o baja tensión?Localización de errores conceptuales.Nuestra experiencia nos dice que localizar errores (ycontradicciones como las anteriores) son tareas que motivan a losestudiantes. Normalmente, existe un uso inadecuado de laterminología científica, lo que facilita la tarea. En este caso,además de «la línea de alta tensión de 110 voltios» yamencionada, estaría la expresión «pasan la noche sin luz».Entonces, ¿funcionaban el resto de los aparatos que no tienen luz,los lavavajillas, las lavadoras, los secadores de pelo, etc.?Creemos que cualquier reelaboración debe mantener el «espíritu»de la noticia pero, sobre todo, debe ser creíble. Para ello, serecomienda mantener los títulos y subtítulos, las imágenes y elformato en columnas. Por otro lado, hemos de iniciarlos en ladistinción entre hechos y opiniones, en la identificación del relatocronológico… y, para ello, debemos simplificar la información ypresentarla de forma que sea relativamente fácil de leer por elalumnado.

Cualquier reelaboración debe mantener el «espíritu» de la noticiapero, sobre todo, debe ser creíble, por lo que se recomiendamantener los títulos y subtítulos, las imágenes, el formato encolumnas; simplificar la información, y presentarla de forma que searelativamente fácil de leer por el alumnado.

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9. Planteamiento de preguntas.Deben incluirse preguntas de identificación de ideas en un textoescrito, de interpretación del significado de términos oexpresiones, de inferencias próximas o lejanas al contenido deltexto, de elaboración de resúmenes… y, además, otras referidas alas contradicciones y a los errores por el valor formativo que,como hemos comentado, tienen.Hemos de decir para finalizar que nos hemos centrado en elproceso de análisis de noticias de prensa y éste es un primer pasoen el campo de las destrezas comunicativas, pero queda otro tanapasionante como el anterior: la elaboración de noticias por elalumnado. Una contribución interesante para enseñar a elaborartextos la podemos encontrar en el trabajo de Caballer y Serra(2001).

¿Cómo buscar información científica en Internet?Como ya hemos señalado (Pro y Pro, 2010), podemos decir queestamos en la sociedad de la información, lo que no debe presuponerque se esté en la sociedad del conocimiento. Existe una avalanchainformativa en todos los campos, en particular en el de la ciencia y latecnología, pero ello no quiere decir que ésta sea cierta, contrastada,justificada… En este contexto, es preciso avanzar en dos direcciones:cómo gestionar toda la información existente y cómo diferenciar loque es cierto de lo que no lo es. Y ambas cosas pasan por plantear,con una u otra intención educativa, actividades que usen las TIC(aquí incidiremos principalmente en Internet) en la enseñanza de lasciencias. ¿Cómo lo hacemos? ¿Cómo enseñamos a buscar, seleccionare interpretar información en Internet?

Monereo (2005) hablaba de las características «positivas» deInternet: es una telaraña de millones de documentos interconectados,rompe con las barreras del espacio y el tiempo, permite acceder atodo sin control o censura, es el espacio de difusión más abierto ydemocrático que se conoce, es el lugar de primicias informativas, esun canal plural y heterogéneo, permite el anonimato… Pero tambiénaludía a riesgos y limitaciones que los educadores debemosconsiderar: falta de organización sistemática, gran cantidad deinformación basura, conversión en un gran mercado, necesidad deprocesos de búsqueda selectivos, intoxicación informativa, cambiosen la ubicación de las informaciones, navegación desorientada,problemas de garantía y credibilidad, problemas de derechos de autor,

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la incidencia del anonimato en la esfera de lo ético…

Monereo hablaba de las características «positivas» de Internet, perotambién aludía a riesgos y limitaciones que los educadores debemosconsiderar.

Con estas consideraciones no parece «muy ortodoxo» que el usode Internet se plantee de forma absolutamente abierta y autónoma.No se puede plantear cuál es el consumo de energía diario a nivelmundial y esperar pacientemente una respuesta, por parte delalumnado, única, correcta, procedente de fuentes contrastadas yjustificada. ¿Qué hacemos si salen varios valores? ¿Cuál es larespuesta que buscamos? ¿Cómo han llegado al dato? ¿Por qué hayestudiantes que no han encontrado una respuesta?

Los autores que participan en la obra de Monereo (2005)reconocen que la mayoría de los estudiantes de secundaria terminansus estudios sin que nadie les haya indicado cómo pueden y debenusar Internet, lo que no les extraña al comprobar que tampoco nadieles forma como telespectadores críticos ante la proliferación de losreality shows y la telebasura (¿puede seguir la escuela «de espaldas»a esta realidad porque no «encaja» en una disciplina concreta?). Ellosdan unas orientaciones para el profesorado sobre cómo enfocar estasactividades que nos han ayudado a sistematizar el proceso. Vamos acomentarlo brevemente.

La mayoría de los estudiantes de secundaria terminan sus estudiossin que nadie les haya indicado cómo pueden y deben usar Internet.

En nuestra propuesta ya mencionada (Pro, 2009), también seincluyen actividades del tipo: búsqueda de información en Internetsobre la energía nuclear y sobre las energías renovables (fundamento,esquema y funcionamiento de una central, seguridad, impactoambiental, instalaciones más importantes en España, producción yconsumo), y elaboración de una hoja de trabajo diseñada al efectopara localizar la información que deben buscar.

En primer lugar, creemos que, para poder buscar información decarácter científico, el alumnado debe conocer direcciones en las quepueda encontrarla. Éstas no pueden ser «descubiertas»autónomamente ya sea porque carece de formación, porquedesconoce las necesidades que tendrá en las búsquedas o porque nosabe el rigor, el nivel comprensivo o la fiabilidad de la información quecontienen. Es preciso «marcar» el territorio en el que los estudiantesdeben moverse. En las primeras actividades sugerimos no más de tres

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direcciones para poco a poco ir aumentando su número.

Para poder buscar información de carácter científico, el alumnadodebe conocer direcciones en las que pueda encontrarla. Una vez«matizado» el campo de búsqueda hay dos aspectos que se solapanen la realización de una actividad como ésta: la tarea en sí de labúsqueda y el producto aportado a partir de la informaciónrecogida.

Así, si el tema de los recursos energéticos se realiza bien entrado elcurso, se podrían fijar, al comenzar la unidad didáctica, las que serecogen en el cuadro 5.

En segundo lugar, una vez «matizado» el campo de búsqueda,creemos que hay dos aspectos diferentes que se solapan en larealización de una actividad como ésta: la tarea en sí de la búsqueday el producto aportado a partir de la información recogida.

Cuadro 5. Algunas direcciones de interés para la enseñanza de las ciencias

Proyecto Newton http://recursostic.educacion.es/newton/web

Proyecto Arquímedes http://proyectos. cnice.mec.es/ arquimedes/corredera.php

Editorial SM www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1080

Proyecto Kalipedia.Santillana

www.kalipedia.com/fisica-quimica/tema/trabajo-energiacalor/

Proyectos educativos.UNESA

www.unesa.net/unesa/html/programa.htm

Ministerio de Industria.IDAE

www.idae.es/index.php/mod.imagenes/

Foro nuclear www.rinconeducativo.org/abreventana_pontealdia.html

Greenpeace http://consumo.greenpeace.es/

Para nosotros, resulta fundamental que el estudiante sea consciente en todomomento de para qué lo está haciendo, en qué condiciones hay que realizar labúsqueda, qué está buscando, qué ha encontrado y qué le queda por hacer, ydónde estaba la información encontrada. Por ello, podemos usar un protocolocomo el que aparece en el cuadro 6.

Resulta fundamental que el estudiante sea consciente en todo momento de paraqué busca la información, en qué condiciones hay que realizar la búsqueda, quéestá buscando, qué ha encontrado y qué le queda por hacer, y dónde.

Las palabras clave son importantes. Desde luego, en las primeras actividadesde este tipo que se realicen, sugerimos que éstas se debatan previamente en elgran grupo antes de iniciar la tarea. Cuando estén más habituados, losestudiantes deberían ser capaces de identificarlas con menos ayuda.

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Obviamente, el producto aportado está condicionado por la información quepuede manejar el alumnado. Es cierto que, con nuestra estrategia, si el númerode direcciones de referencia se reduce, las respuestas se unifican. No obstante,siempre aparecen «matices» que nos permiten identificar las similitudes ydiferencias en las respuestas. Éstas últimas son fundamentales para que elalumnado sea consciente de las limitaciones y los problemas que tiene el uso deInternet e, incluso, el «valor relativo de las verdades en las ciencias».

Cuadro 6. Protocolo para la búsqueda de información en Internet

En resumen

Las implicaciones sociales de las ciencias están presentes en la vida cotidianade los estudiantes. Ante esta realidad caben dos posibilidades: seguir con la

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«ciencia académica» bastante alejada de lo que hay en la publicidad, en lasnoticias de prensa, en Internet… o asumir que la «ciencia que percibe elalumnado fuera del aula» pase a ser una parte fundamental de ella. Desde laperspectiva de la necesidad de una alfabetización científica de los ciudadanosy de las repercusiones de un currículo basado en competencias, resultaobligado optar por la segunda posibilidad.El currículo de la LOE –si nos olvidamos de los contenidos– apuesta porquelas implicaciones personales y sociales sean un elemento clave en el procesode enseñanza y aprendizaje en la educación obligatoria: modificacionesintroducidas por la actividad humana, desarrollo tecnológico asimétrico,solidaridad generacional e intergeneracional, entorno natural saludable,aplicación de los conocimientos a dar respuestas a las necesidades personalesy sociales…Las materias de carácter científico deben contribuir, además, al desarrollo dedos competencias: tratamiento de la información y competencia digital, y lacompetencia social y ciudadana. Nos hemos centrado en el uso de tresrecursos concretos en los que se proyecta la visión social del conocimientocientífico: la publicidad, las noticias de prensa y la información contenida enInternet.En relación con la publicidad, a pesar de reconocer algunas aportacionespositivas y ajustadas, se ha mostrado su uso inadecuado: utilización de laciencia como garantía de certeza, invención de conceptos inexistentes, erroresconceptuales, exageraciones… Todo ello para hacer visible que el alumnadorecibe acríticamente una información «seductora», distorsionada e inexacta yque, en consecuencia, debemos contemplarlo en las clases de ciencias.En relación con el uso de las noticias de prensa en el aula, se ha establecidoun modelo de análisis: identificación de elementos formales, de los icónicos yfotografías, de hechos y opiniones, del relato cronológico de acontecimientos,de las ideas principales, de las contradicciones y de los errores científicos.Luego se han dado pautas para reelaborar la noticia y para trabajar con ella.En relación con la búsqueda de información en las TIC, en particular enInternet, hay que tener en cuenta la complejidad que supone este medio y lanecesidad de disponer de herramientas y estrategias para realizar la labor. Sehan señalado algunas pautas para planificar la búsqueda, aunque no se haentrado en profundidad en el producto que sale de esta tarea.

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En la práctica

Analiza la campañaPlantea a tus alumnos el análisis de los anuncios televisivos (se puede ampliar a la radio o a laprensa) sobre una de las campañas que plantea el Instituto para la Diversificación y AhorroEnergético (están en www.idae.es). Deben completar un cuadro del tipo:

COMENTARIO: el IDAE plantea campañas con personajes conocidos (ahora la selección española defútbol). También tiene series (como Enermanos) que podrían analizarse.

Otra posibilidad es plantear que el alumnado identifique tres anuncios que «se apoyen» en unaafirmación de carácter científico a lo largo de una semana. Luego deberían realizar una ficha en la quese recogieran algunos datos que se consideren relevantes (descripción, finalidad, eslogan principal,medio utilizado, horario o lugar donde lo vio, etc.). En el trabajo mencionado de Campanario, Moya yOtero (2001) se recogen eslóganes como «Fórmulas con acción efervescente», «… utilizando hasta 60toneladas de presión», «… que impiden que salgan altas temperaturas al exterior», «… es capaz depensar 231800 veces por segundo», «Diamantes que se formaron hace tres mil millones de años, casiantes del principio de los tiempos y, por supuesto, mucho antes de la Creación», «El aire que no pesa»,etc. No obstante, puede tener algunos problemas organizativos, dados los requerimientos temporalesque comporta esta tarea.

Selecciona una noticia sobre el terremoto acaecido en Japón en marzo de 2011. Reelabórala todolo que sea preciso, manteniendo el sentido original, para hacerla asequible a tus alumnos. Diseñauna actividad de enseñanza para trabajarla en el aula.COMENTARIO: muchas veces las noticias no pueden usarse en las clases. Hay que adecuarlas a la

realidad que tenemos y solventar problemas de comprensión lectora, de interés, de complejidadcientífica… A título de sugerencia, podrías dar los pasos que hemos señalado en el texto.

En las cuestiones debe aparecer como mínimo una para cada uno de los siguientes aspectos:identificación de ideas en el texto escrito, el significado de términos y de expresiones, inferencias

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cercanas al contenido del texto (que se tenga que usar el contenido de la noticia para contestarla),localización de errores o contradicciones, e inferencia lejana al texto.

Elige un tema concreto del programa de la asignatura ciencias para el mundo contemporáneo ybusca cinco direcciones relacionadas con él. ¿Cómo plantearías esta actividad de búsqueda deinformación sobre un tema a tu alumnado?COMENTARIO: en el cuadro 5 (p. 191) hemos incluido algunas direcciones de Internet en las que se

puede encontrar lo que estás buscando y un protocolo para ser utilizado en el aula. Obviamente, sedeben adaptar al tema seleccionado.

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El desarrollo de la competencia científicademanda y produce actitudes positivas hacia laciencia y el conocimiento científico

Pedro Cañal

Las actitudes positivas hacia la ciencia son un factor fundamental en el desarrollode la competencia científica y viceversa. Por el contrario, una actitud negativa o dedesinterés hacia la ciencia constituye un obstáculo para el desarrollo de lacompetencia científica.

¿Cómo promover el interés por la ciencia?

Las actitudes positivas hacia la ciencia son un factor fundamental en el desarrollode la competencia científica. De la misma forma, un mayor grado de competenciacientífica suele verse acompañado por la presencia de actitudes positivas hacia laciencia (lo que no excluye una actitud crítica ante determinados usos yconcepciones del conocimiento científico). Por el contrario, la presencia de unaactitud negativa o de desinterés hacia la ciencia puede constituir un serioobstáculo para el desarrollo de la competencia científica.

A lo largo de esta idea clave, se abordará en primer lugar el fenómeno deldesinterés hacia la ciencia que se viene detectando entre los escolares, queconstituye un problema didáctico de primer orden, ya que condiciona en gran

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manera los procesos de alfabetización científica en el ámbito personal y social. Ya continuación se analizarán cuatro factores que pueden tener gran importanciapara el progreso de las actitudes positivas hacia la ciencia en el contexto escolar:

La curiosidad y el interés por la naturaleza.La aproximación directa a la realidad.La relevancia y utilidad que ha de tener la ciencia escolar.La idoneidad de los enfoques de investigación escolar como estrategia deenseñanza de las ciencias.

El problema del desinterés hacia lacienciaLa Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT, 2007 y2011) ha venido realizando encuestas en nuestro país sobre lasituación de la ciencia cada dos años, desde el año 2002 hasta laactualidad. Los resultados indican que la evolución del interésciudadano hacia la ciencia y la tecnología ha seguido una progresiónpositiva, de forma que en el período 2004-2010, este interés globalcasi se ha duplicado, pasando aproximadamente del 7% al 13%, unacifra baja en todo caso.

Según la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología, laevolución del interés ciudadano hacia la ciencia y la tecnología haseguido una progresión positiva, aunque la cifra alcanzada es unacifra baja en todo caso.

En cuanto a la imagen de la ciencia, también es positiva. Sepercibe mayoritariamente que la ciencia y la tecnología aportan a lasociedad más beneficios que perjuicios. En los últimos años elporcentaje de ciudadanos con una imagen positiva de la ciencia y latecnología ha pasado a ser una mayoría (56% en 2010). Lavaloración positiva de la ciencia y la tecnología se extiende también alas profesiones científicas, de forma que los médicos y científicos sonlos profesionales mejor valorados, seguidos de profesores eingenieros.

No obstante, llama la atención que entre los motivos esgrimidospor el sector de los encuestados que se muestra poco o nadainteresado en temas relacionados con la ciencia y la tecnología, untercio manifieste que «no entiende de estos temas», un 17% que «esalgo que no despierta su interés», un 10% que «nunca ha pensadosobre el tema» o que «no lo necesita», o un 9% que «no tienetiempo para ello», respuestas que indican un territorio en el que

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promover la alfabetización científica.La encuesta europea Special Eurobarometer 340 Science and

Technology Report (Comisión Europea, 2010) muestra que ennuestro país el porcentaje de personas muy interesadas por losnuevos descubrimientos científicos y tecnológicos se sitúa en el 29%,un rango intermedio entre el 55% de los ciudadanos de Chipre o el48% de Holanda y los mínimos de Portugal (14%), Lituania (12%) yBulgaria (11%).

Es sabido que en el contexto social español hay una menortradición científica que en otros países de nuestro entorno. Lasituación general que refleja la encuesta anterior se manifiesta en uninsuficiente interés social y político por la ciencia respecto a lo quesería deseable y necesario en nuestro país. En el ámbito educativoesta deficiencia se traduce en una relativamente escasa atención a laalfabetización científica en la educación infantil (pese a los esfuerzosde excelentes profesionales), y en una situación aún másproblemática en la educación primaria, en la que se han señaladomúltiples carencias relevantes en la formación inicial y permanente delos maestros, así como falta de asesoramiento efectivo y deincentivos profesionales para el profesorado innovador.

Una muestra concreta de los problemas que todo ello genera esque tanto en el ámbito de la administración educativa como en lamayoría de los centros de primaria se dé mucha más importancia ypresencia real en el horario a materias como lengua y matemáticasque a conocimiento del medio, aludiendo el profesorado generalistaencargado de esta área al carácter instrumental de aquéllas y a lafalta de tiempo para atender todas las exigencias del currículo.

En cuanto al alumnado, es bastante común la falta de interésintrínseco por casi todos los conocimientos impartidos en las aulas.Un reflejo de esa actitud general se encuentra asiduamente en blogsjuveniles en los que se plantea la pregunta de qué asignaturas gustanmás y cuáles menos, siendo bastante comunes las respuestas quemanifiestan un profundo desagrado por la mayor parte de lasmaterias. E, incluso, matizando, si alguna asignatura gusta, es porqueel alumno obtiene buenas calificaciones en ella, más que porque leinterese en sí. No obstante, también hay muchos casos en los que elalumnado valora positivamente algunas materias y rechaza otras. Esfrecuente entonces que se relacione la valoración positiva o negativade la materia con la del docente que la imparte.

En el ámbito de la administración educativa se da mucha más

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importancia y presencia real en el horario a materias como lengua ymatemáticas que a conocimiento del medio.

Muchas manifestaciones del alumnado en estos espacios deInternet son ilustrativas de lo anterior. Un escolar manifiesta, porejemplo, respecto a las asignaturas que prefiere, que le gusta plástica,conocimiento del medio y francés, mientras que odia la lengua y elinglés, pero «como se me dan muy bien, eso hace que me gusten».Otro alumno de más edad, reflexionando sobre su época escolar,matiza: «Una cosa es el gusto y otra el rendimiento. Rendía mejor enlas que había que usar la lógica o el razonamiento y me venía abajoen las que había que usar la memoria a pelo. En cuanto a gustar,dependía totalmente de quién y cómo diera la clase. He disfrutado deasignaturas que suspendí y otras que aprobé me produce fiebrerecordarlas».

De igual forma, es usual oír al alumnado manifestar que no legustan o «no sirven» para las ciencias y se consideran «de letras». Dehecho, casi todos los escolares se sienten presionados,prematuramente, a escoger entre la formación científica y la «nocientífica», y a definirse como de ciencias o de letras, principalmentepor las calificaciones obtenidas. El resultado, de hecho, es que ensecundaria son mayoría los que deciden tomar una opción que evitelas asignaturas de ciencias. Pero ¿qué influye en ello y cómo se llegaa ese punto?

Durante los primeros cursos de la escolaridad, las actitudes positivashacia las ciencias tienen un nivel mucho más alto que en los cursosposteriores, con una disminución constante curso a curso, hastallegar a posiciones que revelan más bien rechazo y desinterésmayoritario por las asignaturas de ciencias.

El estudio de Vázquez-Alonso y Manassero (2008) sobre el declivede las actitudes de los estudiantes hacia la ciencia en nuestrocontexto indica con claridad que en los primeros cursos de laescolaridad (infantil y primeros ciclos de primaria) las actitudespositivas hacia las ciencias tienen un nivel mucho más alto que en loscursos posteriores, con una disminución constante curso a curso,hasta llegar a posiciones (en los estudiantes de alrededor de 15 años)que revelan más bien rechazo y desinterés mayoritario por lasasignaturas de ciencias. Resulta muy llamativo también comprobarque en ese mismo tramo de edad permanece estable la valoraciónpositiva que tienen de la imagen de la ciencia y de la propianaturaleza, de manera que el declive actitudinal que este trabajo

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documenta está restringido a la ciencia escolar: lo que se enseña enlas clases de ciencias y cómo se enseña. El resultado obvio es laconstatación de que cada vez menos jóvenes eligen asignaturas,ramas, carreras o profesiones de ciencia o tecnología, que ven enmuchos casos como algo sólo adecuado para «empollones» ylumbreras.

Sabemos desde hace años, por ejemplo por los trabajos de Gil(1994) y Pozo (1996), entre otros, que cuando predomina unaenseñanza de las ciencias teórica, centrada en los contenidos del librode texto y escasamente contextualizada, ello no sólo no ayuda adesarrollar el interés por la ciencia, sino que promueve con frecuenciauna visión deformada de ella y, lo que es peor, sentimientos derechazo por las asignaturas de ciencias. Unos sentimientos negativosque se acrecientan cuando el alumnado se enfrenta además a un altonivel relativo de exigencia y de suspensos.

Esta circunstancia, que parece responder al convencimiento debuena parte del profesorado de estas materias de que sus asignaturasson, de alguna manera, más importantes que otras e intrínsecamentemás difíciles, quizá pueda conducir a estos docentes a considerar apriori que muchos de sus alumnos no están capacitados parasuperarlas. En realidad, una de las principales causas del alejamientoy aversión por las ciencias de parte del alumnado parece ser latendencia de un sector del profesorado, errónea a nuestro juicio, ahacerlas más complejas, difíciles, aburridas y alejadas de la vidacotidiana de lo que verdaderamente son, con el argumento de«mantener el nivel, el rigor y la exigencia».

Una de las principales causas de este alejamiento y esta aversiónhacia las ciencias por parte del alumnado parece ser la tendencia deun sector del profesorado a hacerlas más complejas, difíciles,aburridas y alejadas de la vida cotidiana de lo que verdaderamenteson.

Son reveladores al respecto los datos que ofrecen Solbes,Montserrat y Furió (2007) y más recientemente Solbes (2011),coincidiendo en muchos aspectos con las apreciaciones anteriores, alratificar que para el alumnado de secundaria la física y química, asícomo la biología y la geología, son aburridas, difíciles y bastanteinútiles. Y al destacar que ni los textos escolares ni el profesoradoreacciona ante esta situación y no asumen las propuestas delalumnado, que coinciden sustancialmente con las de la didáctica delas ciencias: más trabajos prácticos, tratamiento de temas CTS

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(ciencia, tecnología y sociedad), aspectos concretos sobre cómo seconstruyó el saber científico y, en general, cambios importantes en laestrategia de enseñanza.

El rechazo del conocimiento científico escolar no es sólo unproblema que se detecte en nuestro país y en la actualidad. Lemke(1977) apuntaba ya algunas de sus posibles causas generales:

El rechazo del conocimiento científico escolar no es sólo un problemaque se detecte en nuestro país y en la actualidad.

La enseñanza de las ciencias tiende a oponer el conocimiento científico contra elsentido común, y debilita la confianza de los alumnos en su propio juicio. Los expertosaparecen como superhombres, poseedores de un conocimiento perfecto, objetivo,que cataloga los juicios y las opiniones ordinarias como irrelevantes.

Otros, como Millar y Osborne (1998), Aikenhead (2003) o Rocard yotros (2007), han venido llamando la atención sobre la necesidad decambiar la ciencia escolar y su enseñanza para evitar que los alumnosse aburran, se desalienten y se alejen irremediablemente de la ciencia.Se aboga por prestar gran atención a los factores afectivos,promoviendo la curiosidad y haciendo más atractivo el aprendizajemediante un nuevo tipo de currículo que pueda desarrollarse conactividades interesantes y relevantes para el alumnado, y medianteprocesos en los que ocupe un lugar central la indagación oinvestigación escolar, cuya caracterización didáctica puede consultarseen la idea clave 6 (pp. 127-146) y en aportaciones como las de DelCarmen (1987), Cañal (2007, 2008), García Barros y Martínez Losada(2011), entre otras.

Se ha llamado la atención sobre la necesidad de cambiar la cienciaescolar y su enseñanza para evitar que los alumnos se aburran, sedesalienten y se alejen irremediablemente de la ciencia.

En el momento actual, el interés por la ciencia y el conocimientocientífico es una dimensión fundamental para el avance de lacompetencia científica, cuyo desarrollo requiere aprendizajes básicoscomo los siguientes:

Tener curiosidad e interesarse por el conocimiento racional de larealidad material.Valorar positivamente las informaciones, los argumentos y losprocedimientos científicos frente a otros que no lo sean, encontextos de investigación o decisión importante.Interesarse por conocer y resolver problemas científicos y

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socioambientales.Valorar positivamente la adopción de medidas que resuelvanproblemáticas como el agotamiento de los recursos naturales o eldeterioro ambiental, y que favorezcan un desarrollo sostenible.Valorar positivamente la autonomía personal y la actuación basadaen fundamentos racionales y con criterios propios.Valorar positivamente el sentido crítico y saber emplearlo.

El interés por la ciencia y el conocimiento científico es una dimensiónfundamental para el avance de la competencia científica.

Veremos entonces cuál puede ser la vía preferente para el avance delas actitudes positivas hacia la ciencia.

Curiosidad e interés por la naturalezaCreemos que la mejor base inicial para el desarrollo de sentimientos,valores y disposiciones positivas hacia la ciencia se encuentra en elinterés compartido de toda persona por el conocimiento del mundoen que nace y se desenvuelve. Niños y adultos coincidimos en granmanera en la misma inclinación y deseo de saber sobre el entorno:los paisajes y las estructuras geológicas, los distintos países, ladiversidad de seres vivos, los astros del universo, los fenómenosmeteorológicos, la anatomía, fisiología y salud humana y tantos otrosaspectos de la realidad. El deseo de conocer de un escolar estambién, básicamente, el que mueve al científico, compartiendoambos además el mismo interrogante elemental: ¿cómo son y cómofuncionan las cosas de la naturaleza, cómo se originan, cómocambian y cómo interaccionan unas con otras?

El deseo de conocer de un escolar es también, básicamente, el quemueve al científico, compartiendo ambos además el mismointerrogante elemental: ¿cómo son y cómo funcionan las cosas de lanaturaleza, cómo se originan, cómo cambian…?

Por esa razón, en la medida en que la ciencia ayude a darrespuestas racionales y útiles a los interrogantes y problemas que nosplanteamos, siempre va a contar con nuestra aprobación. Y generarásentimientos y actitudes positivas o agradecidas hacia los científicos yhacia el saber que nos permite comprender cómo es el mundo ycómo debemos actuar, particularmente en las situaciones en que esimportante no errar en nuestras decisiones. Si la ciencia satisfacenuestra curiosidad y nuestras necesidades, ¿cómo no valorarla

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positivamente?

En la medida en que la ciencia ayude a dar respuestas racionales yútiles a los interrogantes y problemas que nos planteamos, siempreva a contar con nuestra aprobación y generará sentimientos yactitudes positivas o agradecidas.

¿Cómo lograr, entonces, que esta valoración positiva avancetambién de forma generalizada en el contexto escolar y lo haga através de la enseñanza de las ciencias? ¿Cómo conseguir que lasasignaturas de conocimiento del medio, ciencias naturales, biología ygeología, física y química, etc. no generen aversión hacia la ciencia enuna parte importante del alumnado y, por el contrario, contribuyansignificativamente al progreso de la competencia científica? Sin duda,y no se trata de una idea reciente, incorporando y cultivando en elaula la curiosidad, las preguntas y el deseo de saber que noscaracteriza como humanos.

Los estudios pioneros de Berlyne (1960) sobre la naturaleza yfunción de la curiosidad en la conducta exploratoria humana pusieronde manifiesto la presencia de un conjunto de factores hereditarios yaprendidos en la activación de esta conducta. Otros trabajos, comolos de Eibesfeldt (1974) o Moreno (1987), entre otros, permitierondefinir con mayor nitidez la importancia adaptativa de la curiosidad enmuchas especies, y en particular la enorme relevancia que posee en lanuestra, así como establecer que todas las formas de curiosidad,exploración, búsqueda, indagación o investigación poseen una mismabase biológica.

La curiosidad es un sentimiento innato que se hace evidente en laconducta inquisitiva de muchas especies animales. Se genera anteestímulos o situaciones inhabituales, novedosas o problemáticas, eimpulsa a los individuos a interaccionar con el ambiente o con otrosseres de su entorno, poniendo en juego estrategias para la obtenciónde información. En nuestro caso, la curiosidad provoca elmantenimiento de la atención, la realización de observaciones,manipulaciones y búsquedas, y el planteamiento de preguntas a otraspersonas o a uno mismo. Si la curiosidad y la capacidad indagatoriason nuestras principales señas de identidad, como especie con unasingular capacidad para la adaptación de la conducta personal y socialmediante el aprendizaje, ¿cómo no darles en el aula el lugar centralque deben tener?

La realidad, como se lamentó Einstein en su momento, es queresulta sorprendente que la curiosidad pueda sobrevivir a veces a la

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educación reglada, que raramente ha tomado en consideración comoes debido esta capacidad y ha optado históricamente por la ingenuapretensión de realizar una transmisión directa de contenidospreelaborados desde la mente y la palabra del profesor o del libro detexto al cerebro del alumno. El escolar deviene entonces en unaespecie de extranjero en su propio país, inquieto y frustrado, y se veobligado a mostrar atención y receptividad ante mensajes verbalescomplejos expresados en lenguajes casi desconocidos, con lapretensión de producir una especie de milagro cognitivo: la«transustanciación» directa, vía visual-auditiva, del conocimientocientífico enseñado en el conocimiento escolar de cada alumno.

La realidad es que resulta sorprendente que la curiosidad puedasobrevivir a veces a la educación reglada, que raramente haconsiderado como es debido esta capacidad y ha optadohistóricamente por la ingenua pretensión de realizar una transmisióndirecta de contenidos preelaborados desde la mente del profesor oel libro de texto al cerebro del alumno.

No cabe ya ninguna duda de la ingenuidad y esterilidad de laopción anterior, que hunde en el desaliento y en la sensación defracaso a tantos niños y niñas, llevándoles a huir de las asignaturasde ciencias y, en demasiados casos, a desarrollar actitudes de rechazoy resentimiento hacia el conocimiento científico.

Pero, si aceptamos que hay que aprovechar y tener en cuenta lacapacidad del alumnado de experimentar curiosidad e interésintrínseco, ¿cómo darles entrada y estimularlos en nuestra clase? Enotras ideas clave se ha hecho ya mención a estrategias de enseñanzay a distintos factores que permiten organizar mejor y estimular lasdinámicas del aula en la enseñanza de las ciencias. Aquí queremosresaltar otro de los aspectos que creemos fundamentales para hacerposible esta opción: distinguir claramente entre objetivos, contenidosy objetos de estudio en la alfabetización científica.

Se debe distinguir claramente entre objetivos, contenidos y objetosde estudio en la alfabetización científica.

Los objetivos de la enseñanzaSon los aprendizajes, de carácter más general o específico, quequeremos promover prioritariamente. Los podemos formular endistintos niveles de concreción: los objetivos de una etapa educativa,un área curricular, una asignatura, una unidad didáctica, una actividad,una tarea concreta… Nos indican, en todo caso, la dirección en la que

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avanzar en los aprendizajes, con hitos próximos e hitos lejanos peroigualmente orientadores del trabajo del aula. Deben ser propuestos,en alguna medida, de forma coherente con unas hipótesis deprogresión que deberán siempre contrastarse y ajustarsegradualmente en la práctica a las posibilidades reales del alumnado.

Los contenidos de la enseñanzaDeben considerarse como informaciones de todo tipo que intervienenen la construcción de los aprendizajes prioritarios en cada caso. Enanalogía arquitectónica, como todo tipo de materiales y materiasprimas (informaciones de diversa índole y procedencia) que sonnecesarios y se ponen en juego en la construcción de los aprendizajesespecificados en los planos (los objetivos previstos). De la mismamanera que en la construcción de un edificio se empleandeterminados materiales (andamios, ingentes cantidades de agua,planchas de corcho blanco, cofres metálicos, grúas, utillaje diverso,etc.) que después no estarán en el edificio acabado, debemos ver loscontenidos como toda la información de cualquier tipo (conceptual,procedimental o de actitud) y procedencia que se pone en juegocomo materia prima para la construcción progresiva de losaprendizajes hacia los que se quiere avanzar (especificados comoobjetivos).

Es crucial esta distinción para no caer en la trampa de pensar enlos contenidos como «todo aquello que el alumnado debe aprender».Desde la perspectiva constructivista vigente, tanto los conocimientosiniciales del alumnado como las informaciones de mayor o menorcalidad que obtengan (en Internet, los textos de los libros deconsulta, los datos proporcionados en encuestas, en observacionesdirectas sobre el medio, en experiencias y experimentos, en debatesde clase, etc.) son contenidos a partir de los que cada escolarelaborará activa e interactivamente cada aprendizaje y el conjunto desus conocimientos compartidos.

Se debe distinguir claramente entre objetivos, contenidos y objetosde estudio en la alfabetización científica.

Los objetos de estudio¿Hay algo más negativo para el desarrollo de actitudes positivas hacialas ciencias que estudiar «a pelo» las Leyes de Mendel, el campoelectromagnético, la taxonomía biológica, los tipos de rocas yminerales o la tabla de los elementos químicos? Al marcar como

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objetos de estudio los temas de los programas clásicos, que no sonmás que compilaciones simplificadas de los resultados obtenidoshistóricamente por los científicos, entramos en una dinámica muynegativa: proponemos como conocimientos que debe adquirirdirectamente el alumnado unos temas que incluyen contenidos muyelaborados y complejos, cuya formulación requirió muchos años deesfuerzo, estudio y controversia para su aceptación generalizada porla comunidad científica.

Los objetos de estudio en los que centrar la atención deben seraspectos o fenómenos concretos de la realidad que puedan resultarinteresantes para los escolares, despertar su curiosidad y llevarles aimplicarse activamente en su estudio con la ayuda del docente.

Coherentemente con la caracterización anterior de los contenidosescolares, consideramos que los objetos de estudio en los que centrarla atención deben ser aspectos o fenómenos concretos de la realidadque puedan resultar interesantes para los escolares, despertar sucuriosidad y llevarles a implicarse activamente en su estudio con laayuda del docente. Y ello, al menos, desde la escuela infantil hasta laESO.

La aproximación directa a la realidadnatural

La curiosidad es un mecanismo mental al servicio del aprendizaje y lasupervivencia. Un mecanismo que permite a muchos animalesreaccionar ante cambios en el entorno, efectuando procesos debúsqueda de información que permitan identificar la naturaleza deesos cambios, asimilándolos a eventos anteriores ya conocidos oprobando pautas de actuación que resulten satisfactorias. Lacuriosidad, el deseo de saber para dar respuesta, en nuestro caso, alos interrogantes que nos planteamos, es la puerta al aprendizajesignificativo.

En el ámbito científico la curiosidad se dispara principalmente ennuestra interacción con las cosas y los fenómenos del entornonatural y tecnológico, y de ahí se deriva la importancia que tiene laaproximación directa del alumnado al entorno físico-natural.

Aunque la curiosidad humana puede surgir ante cualquier tipo decambio o situación que parezca salirse de lo común, ocurra éste ennuestro entorno natural, social o cultural (ante una frase de una

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novela, por ejemplo, o al contemplar un cuadro), en el ámbitocientífico la curiosidad se dispara principalmente en nuestrainteracción con el entorno natural y tecnológico. Y más aún en el casode los escolares, todavía muy dependientes cognitivamente delcontacto directo con la realidad física para pensar y aprender sobrelas cosas y los fenómenos del entorno.

De ahí se deriva la importancia que tiene la aproximación directadel alumnado al entorno físico-natural (salidas, huerto escolar,experiencias de aula o laboratorio, etc.), ya que es en esta interaccióndonde se multiplican las ocasiones para el surgimiento de dudaspersonales, preguntas y debates que estimulen el deseo de conocer yla satisfacción experimentada al encontrar, a corto o medio plazo, unarespuesta científica a sus preguntas llena de coherencia y, a menudo,sorprendente o maravillosa. Es ese el sentimiento que expresa PereEstupinya (2011) en su blog de divulgación científica(http://lacomunidad.elpais.com/apuntescientificos-desde-el-mit/posts)cuando acaba uno de sus escritos haciendo toda «una declaración deamor a la ciencia»:

El mensaje final es el de siempre: cuántas maravillas alberga la naturaleza. Quéimportante es preservar la biodiversidad. Qué fabuloso es estudiarla para intentarcomprenderla. Y qué profundamente interesante es el conocimiento científico. Siemprenos ofrece historias nuevas y encontramos tesoros en cualquier rincón queexploremos. Esto es un no parar…

La utilidad del saber científico escolarpara la vida

Si hay una característica definitoria por excelencia del enfoquecompetencial, es su énfasis en la funcionalidad del conocimientoescolar en los diferentes ámbitos de la existencia de las personas. Unsaber funcional es, para un escolar, un conocimiento que puedaemplear con éxito en su vida académica y cotidiana. Un saber que lepermite comprender y actuar para dar solución adecuada a lasexperiencias problemáticas que se le presentan.

Como decíamos, el nacimiento y desarrollo de actitudes positivashacia la ciencia está ligado precisamente, entre otros factores, a lapercepción que podamos tener de la utilidad del saber científico paranuestra vida. Pero, en el ámbito docente, ¿qué tipo de conocimientocientífico escolar satisface este requisito de funcionalidad y utilidadpara el estudiante y en qué contextos deberá mostrar sufuncionalidad?

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La consolidación y el éxito histórico de la ciencia, frente a otrostipos de conocimiento no científico, ha radicado siempre en sucapacidad para proporcionar un saber significativo (basado en lacomprensión y susceptible de ser comprendido por otros), verificableen alguna medida y útil para afrontar con éxito problemas ynecesidades personales y sociales (problemas de salud, en relacióncon la producción de alimentos, el transporte, las comunicaciones,etc.). Si la enseñanza de las ciencias ha de promover el aprendizajede una imagen correcta de la ciencia y si nuestro propósito es quetambién entre el alumnado se formen actitudes favorables a laciencia, los profesores deberíamos mostrar las características antesmencionadas. Sin embargo, ¿hasta qué punto el conocimientocientífico escolar que usualmente se enseña en las aulas cumple esosrequisitos de significatividad, verificabilidad y utilidad para el alumnoante sus problemas y necesidades? Veamos cada uno de esosaspectos.

La consolidación y el éxito histórico de la ciencia, frente a otros tiposde conocimiento no científico, ha radicado siempre en su capacidadpara proporcionar un saber significativo verificable y útil paraafrontar con éxito problemas y necesidades personales y sociales.

SignificatividadDesde el punto de vista del alumno, un aprendizaje podrá hacerse deforma significativa si a partir de los contenidos movilizados en lasactividades tiene la posibilidad de avanzar en la comprensión de unaspecto o fenómeno de la naturaleza, asimilándolo adecuadamente apartir de los esquemas cognitivos de que dispone. Por ello, paragenerar actitudes positivas hacia la ciencia escolar será necesario, enprimer lugar, que la docencia se centre prioritariamente en ayudar alalumnado a avanzar en la comprensión de los aspectos o fenómenosen estudio.

VerificabilidadUn conocimiento escolar es verificable por el alumno si éste puedecontrastarlo de alguna forma en la práctica. Junto a una verificacióndocumental en fuentes de información fiables, es imprescindible quepuedan implementarse también actividades prácticas en las que seproduzca una aproximación real a los aspectos o fenómenos de larealidad en los que se centra el aprendizaje en cada caso. Podemosdecir por ello que las experiencias prácticas tienen también un papelmuy relevante en el desarrollo de las actitudes positivas hacia las

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ciencias.

UtilidadSi el alumnado percibe que sus aprendizajes escolares son útiles paradesenvolverse mejor en la vida cotidiana, es muy probable que seafiancen y progresen las actitudes positivas hacia la ciencia. Pero enel contexto cotidiano de nuestro país, como en tantos otros, elestudiante convive también con creencias y prácticas sociales muydistantes de las científicas y frecuentemente opuestas a éstas (Cañal,2004a): la creencia en la suerte (concebida como un atributo personalque marca la existencia); el gran éxito de los magos, videntes yadivinos que prevén el futuro; la realización de actos rituales paracontrarrestar cosas como la caída accidental de sal en la mesa, lapresencia de gatos negros, maldiciones, etc.; o, en otro plano, lafrecuente aceptación de creencias religiosas tradicionales, alternativasa las científicas, acerca de determinados aspectos de la realidadsocionatural:

El origen y formación del universo.La posibilidad o no de violación de las leyes naturales (existenciade milagros).El origen de las especies de seres vivos.El origen de nuestra especie.La existencia e intervención de seres y causas sobrenaturales en loque ocurre en cada momento.El carácter natural o perverso de orientaciones y prácticassexuales.El origen, características y fines de instituciones como la familia oel matrimonio.El empleo de medios anticonceptivos, el aborto, las células madre,etc.

No se trata aquí, naturalmente, de descalificar ni negar la validez yutilidad de las aportaciones culturales extracientíficas. Muchos de losconocimientos cotidianos resultan valiosos para el bienestar, lasupervivencia y el desenvolvimiento personal: el conocimientoempírico sobre la agricultura, los saberes artesanos en la elaboraciónde herramientas o construcciones, el cocinado o la conservacióncasera de los alimentos, las normas básicas reguladoras de lainteracción social y un largo etcétera de saberes que, en buenamedida, resultan útiles y funcionales en la práctica y que

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frecuentemente no entran en competencia, en sus ámbitos deutilización, con conocimientos científicos.

Lo que resulta problemático para el afianzamiento de las actitudespositivas hacia la ciencia son las ideas, procedimientos y actitudessobre el mundo material contrapuestas e inconciliables con losconocimientos científicos.

Lo que resulta problemático para el afianzamiento de las actitudespositivas hacia la ciencia son las ideas, los procedimientos y lasactitudes sobre el mundo material contrapuestos e inconciliables conlos conocimientos científicos. Cuando los sentimientos e ideas delalumnado se debaten en situaciones cotidianas importantes entre laciencia y las creencias irracionales, se produce una interferencianegativa, ya que es en estos momentos cuando el pensamientocientífico puede mostrar su gran potencialidad en la resolución deproblemas. La consolidación del conocimiento y las actitudescientíficas del alumno se van produciendo en la medida en que éstees capaz de distinguir con claridad las situaciones y los contextosdonde es preciso emplear sus conocimientos científicos y aquellosotros en los que pueden ser adecuadas otras formas de pensamientoy actuación: el juego, la creación literaria y artística, las fantasíaspersonales, los sentimientos religiosos, en su caso, etc.

Enseñar y aprender investigandoEl avance de la competencia científica requiere aprendizajes quepermitan el crecimiento de un conjunto integrado de capacidadesrelativas a aspectos conceptuales, de destreza y de actitud. Si bien enel desarrollo de las capacidades conceptuales se podría contemplar, enprincipio, la posibilidad de poner en juego estrategias didácticasbasadas en tipos de actividades y secuencias bastante alejadas de lasque son características de los enfoques de investigación escolar, nocabe duda de que la promoción de las capacidades relativas a lasdestrezas y actitudes científicas exige la plena incorporación de losobjetos de estudio, tareas y climas de aula característicos de lasdinámicas de investigación escolar, como se argumentó en la ideaclave 6 (pp. 127-146).

La promoción de las capacidades relativas a las destrezas y actitudescientíficas exige la plena incorporación de los objetos de estudio,tareas y climas de aula característicos de las dinámicas deinvestigación escolar.

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En lo que se refiere a la importancia de las estrategias deenseñanza basadas en la investigación escolar para el nacimiento yavance de las actitudes positivas hacia la ciencia, sólo insistir en algoque se ha ido poniendo de manifiesto en Ideas clave anteriores y enésta:

El desinterés hacia la ciencia escolar nace del contacto del alumnocon la ciencia escolar que suele enseñarse en nuestras aulas ytambién por la forma en que ésta se enseña.El desarrollo de actitudes positivas hacia la ciencia debe basarse:en el interés básico que compartimos las personas por lanaturaleza; en la promoción por el docente de los sentimientos decuriosidad que experimentamos hacia las cosas y los fenómenosnovedosos cuando entablamos una interacción directa con elmedio y los procesos naturales; en la percepción por el alumnadode la utilidad para la vida del conocimiento científico escolar, y enla implicación activa de los escolares y los docentes en dinámicasde investigación escolar sobre aspectos concretos y problemáticasrelativas al medio.

Basta repasar las aportaciones clásicas de autores como Dewey,Freinet, Giordan o Tonucci, entre otros muchos, para apreciar en todosu valor el enorme potencial de la investigación escolar para activar lamotivación del alumnado y también la del profesorado que la practicaen su clase. Porque la investigación escolar se basa en la curiosidaddel alumnado. Porque promueve necesariamente la aproximación alentorno y la realización de experiencias prácticas. Porque requiere laimplicación activa del alumno en la construcción de respuestassignificativas a los interrogantes que se plantea. Porque ayuda a quelos escolares se hagan plenamente conscientes del valor y la utilidaddel conocimiento científico para sus vidas. Y porque promueve elsentido crítico, la autonomía y los fundamentos científicos quenecesitamos en nuestra vida.

En resumen

El desarrollo de actitudes positivas hacia la ciencia no es algo que se puedaconseguir, por lo general, con pequeñas y esporádicas iniciativas preparadas alefecto e intercaladas entre las dinámicas docentes transmisivas, sino que

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reclama una serie de cambios didácticos sustanciales y relacionados entre sí.Si queremos aprovechar la atracción que suelen sentir los escolares por lasactividades de aproximación e interacción directa con elementos y fenómenosde los sistemas naturales y tecnológicos, habrá que introducir esos tipos deactividades y tareas en las secuencias que solemos desarrollar en clase.Y habrá que plantearlas, además, de forma que estimulen la curiosidad ypromuevan el planteamiento cotidiano de dinámicas comunicativas y dedebate sobre los interrogantes que surjan.Algunos de los problemas o preguntas que se formulen podrán desencadenartrabajos de investigación protagonizados por los escolares, en los quetambién los profesores hemos de implicarnos y realizar tareas, tanto deasesoramiento y apoyo conceptual como en lo referido al diseño o selecciónde procedimientos y a la activación de actitudes científicas. La implicaciónreiterada de los chicos y chicas en estos procesos de indagación yconstrucción progresiva de modelos de comprensión y actuación les ayudará,sin duda, a desarrollar su competencia científica.

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En la práctica

¿Cómo fue tu experiencia escolar?Posiblemente tienes un buen desarrollo de actitudes positivas hacia las ciencias. ¿Te influyeron en elloalgunas de las actividades que realizabais en clase?

En la lista que sigue señala para cada tipo de actividad la frecuencia con que la realizabais a lolargo de primaria y secundaria.

N B M A Exposición magistral con preguntas sobre todo al final.

N B M A Exposición dialogada (el profesor lanza preguntas a los alumnos y exponeincluyendo algunas de las ideas aportadas por éstos).

N B M A Actividad dirigida a que los alumnos expresen sus ideas previas.N B M A Lectura del libro de texto en clase.N B M A Consulta de libros en la biblioteca de clase.N B M A Resolución de problemas o ejercicios del libro o dictados por el docente.N B M A Responder a preguntas del profesor sobre la lección.N B M A Proyección de una película o vídeo.N B M A Hacer prácticas en el laboratorio.N B M A Cultivar o mantener seres vivos en clase.N B M A Construir objetos o máquinas en clase.N B M A Realizar experiencias prácticas sencillas en el aula.N B M A Salidas urbanas (comercios, bomberos, parque, solar abandonado, etc.).N B M A Salidas de campo (sierra, playa, bosque, granja escuela, etc.).N B M A Huerto escolar.

N B M A Proyectar una actividad para realizarla posteriormente (excursión, investigación,invento, etc.).

N B M A Actividad de autoevaluación.N B M A Edición de un periódico o revista escolar.N B M A Realización de asambleas (con el profesor) para debatir o decidir cosas.N B M A Trabajo escrito sobre algún tema o actividad realizada.N: nunca; B: frecuencia baja; M: frecuencia mediana, a veces; A: frecuencia alta

En función de los resultados obtenidos, reflexiona sobre qué te gustaba más de las clases deconocimiento del medio o de ciencias y qué te gustaba menos o te disgustaba.En definitiva, ¿qué es lo que ha influido en tu caso en la actitud que tienes hacia las ciencias?

COMENTARIO: aunque es difícil, intenta ponerte en la piel del niño que fuiste y recuerda quésensaciones experimentabas en las clases relacionadas con las ciencias.

Esta reflexión puede ser muy útil para aproximarnos al punto de vista y los sentimientos de los niñosy niñas de nuestras clases y tenerlos en cuenta al planificar nuestra enseñanza.

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Saber ciencias no equivale a tener competenciaprofesional para enseñar ciencias

Pedro Cañal

Una enseñanza de las ciencias orientada hacia el logro de la competencia científicadel alumnado demanda un profesorado que no sólo conozca la ciencia quepretende enseñar, sino que disponga de la competencia didáctica para hacerlo.

¿Qué debe saber y saber hacer el profesor parapromover el desarrollo de la competenciacientífica?

En la primera idea clave de este libro se definió globalmente la competenciacientífica como un conjunto integrado de capacidades para utilizar elconocimiento científico a fin de describir, explicar y predecir fenómenos naturales;para comprender los rasgos característicos de la ciencia; para formular einvestigar problemas e hipótesis; así como para documentarse, argumentar ytomar decisiones personales y sociales sobre el mundo natural y los cambios quela actividad humana genera en él.

Con este punto de partida, nos interesa resaltar más explícitamente unacaracterística definitoria del enfoque que adoptamos, sugerida en la definiciónanterior: el énfasis que se pone en la necesidad de ligar la competencia científica

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del alumnado a la validez y calidad de las respuestas que será capaz de dar enlas situaciones cotidianas y concretas que ha de afrontar. Quiere esto decir, ensíntesis, que el nivel de competencia científica de cada sujeto se relacionaestrechamente con la capacidad que éste posea para combinar de formaintegrada sus conocimientos, destrezas y actitudes en la interacción queestablece con el mundo físico-natural y tecnológico ante situaciones y problemasconcretos, a fin de lograr la comprensión de éstos y la producción de respuestas(explicaciones y actuaciones) adecuadas y eficaces en cada contexto.

El reto profesional que se nos plantea a los profesores de ciencias es de granmagnitud. ¿Cómo lograr que nuestro alumnado desarrolle la competenciacientífica? ¿Qué necesitamos saber y saber hacer los profesores para conseguirloy qué tipo de formación necesitamos? En esta idea clave se intenta dar respuestaa estos interrogantes.

Aunque el desarrollo de la competencia científica del alumnado tiene unrecorrido extenso y progresivo, con la participación del profesorado de infantil,primaria, secundaria y universidad, en este libro nos centramos principalmente enlos niveles de la educación obligatoria. Consideraremos previamente quéexigencias plantea una enseñanza de las ciencias orientada al desarrollo de lacompetencia científica escolar; continuaremos con el análisis de lascontribuciones que, en consecuencia, deberá realizar el profesorado en eseproceso, y ello nos llevará, finalmente, a reflexionar sobre qué competenciaprofesional deberá poseer este colectivo.

¿Cómo se desarrolla la competenciacientífica del alumnado?En primer lugar, hay que resaltar una cuestión terminológica yconceptual básica: ¿nos ocuparemos del desarrollo de la competenciacientífica, globalmente considerada, o del avance de un conjunto desubcompetencias científicas integrantes de la primera? Como veremosdespués, no es un asunto trivial, pues tiene importantesconsecuencias didácticas.

En nuestro caso valoramos como más adecuada y correcta laprimera opción. Partiremos de contemplar la competencia científicacomo una cualidad global y compleja de la persona. Una cualidadcompleja que se va formando progresivamente y que se manifiestaen la interacción del sujeto con la realidad. Una cualidad que exige laposesión, en alguna medida, de un conjunto integrado decapacidades.

Pero, claro, el logro de cada una de esas capacidades es también

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gradual y requiere la construcción de aprendizajes parciales –algunosmás básicos y concretos y otros más complejos– a lo largo de toda laescolaridad, los estudios universitarios y el desempeño profesional deladulto. Así pues, el carácter global de la competencia científica noevita que su proceso de construcción sea en buena medida sectorial,con avances en paralelo en cada una de las capacidades que incluye;aunque sí exige una atención especial a la interrelación e integraciónfuncional de los sucesivos aprendizajes. En las ideas claveprecedentes se ha prestado atención, precisamente, al desarrollo decada capacidad científica, pero aportando también indicacionespara promover su concurrencia y empleo funcional en situacionesvivenciales concretas.

El carácter global de la competencia científica no evita que suproceso de construcción sea en buena medida sectorial, con avancesen paralelo en cada una de las capacidades que incluye; aunqueexige una atención especial a la interrelación e integración funcionalde los sucesivos aprendizajes.

De acuerdo con esta opción definitoria, no haremos referencia enlo que sigue a subcompetencias de la competencia científica, sino acada una de las capacidades que ésta requiere. De esta forma,considerando la competencia científica como un todo integrado yfuncional, eludimos el peligro de su fragmentación en múltiples«subcompetencias», a su vez frecuentemente divididas en otras quehay que aprender independientemente. Pues esa atomizaciónconduciría a la desvirtuación del enfoque de competencias, queacabaría identificándose en la práctica con el enfoque fragmentadorque es habitual en la enseñanza de las ciencias transmisiva que aúnpredomina en muchos materiales de desarrollo curricular y en lapráctica docente.

En segundo lugar, llegados a este punto, debemos preguntarnos:¿cómo impulsar el desarrollo de esta competencia científicaintegrada? ¿Será preciso que previamente crezcan y se logrencompletamente cada una de las capacidades que forman parte de ellao también se irá construyendo y desarrollando paralelamente sudimensión global? ¿Será posible contemplar distintos niveles deformación de esa competencia científica global? ¿Será posible yconveniente, entonces, formular una hipótesis de progresión en eldesarrollo de la competencia científica? Y, por último, enconsecuencia, ¿cómo organizar la enseñanza para promover en lasaulas el avance progresivo de la competencia científica del alumnado?

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Considerando la competencia científica como un todo integrado yfuncional, eludimos el peligro de su fragmentación en múltiples«subcompetencias», pues esa atomización conduciría a ladesvirtuación del enfoque de competencias.

El desarrollo de la competencia científica

Como ocurre con cualquier aprendizaje, y más cuando se trata de unaprendizaje complejo, en el caso de la competencia científica tambiénexisten distintos niveles de logro. Las evaluaciones PISA en estecampo (OCDE 2006 y 2010) dan cuenta precisamente de este factor,indicando la presencia de distintos grados de dominio de lacompetencia científica entre escolares de la misma edad y de unmismo o diferente país. Por ello, consideraremos, siguiendo laargumentación que se expuso en la primera idea clave, que en cadamomento de la escolaridad podrá existir en el alumnado un ciertogrado de competencia científica que vendrá dado por lo siguiente:

Consideraremos que en cada momento de la escolaridad podráexistir en el alumnado un cierto grado de competencia científica, quevendrá dado por el nivel de construcción de los aprendizajes básicosde ciencias, por el grado de desarrollo de cada una de lascapacidades científicas, por el grado de integración de éstas y por elgrado de funcionalidad de la competencia científica global encontextos específicos.

El nivel de construcción de los aprendizajes básicos de ciencias.El grado de desarrollo de cada una de las capacidades científicas.El grado de integración de éstas.El grado de funcionalidad de la competencia científica global encontextos específicos.

A partir de esta caracterización, resulta patente que el nivel de logrode la competencia científica global se manifiesta, en última instancia,en la práctica; puesto que se trata de una característica personal quese exhibe en la actuación de los sujetos en contextos vitales y anteproblemáticas concretas.

El desarrollo de la competencia científica, por tanto, implica unproceso de aprendizaje y estructuración que se produceparalelamente en distintos niveles de organización del conocimiento.El primero, el de construcción de aprendizajes básicos relativos aconceptos, procedimientos y actitudes científicas; el segundo, el de laprogresiva integración de éstos, que da lugar a las capacidades

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científicas; y el tercero, el de la integración global y funcional de estascapacidades en relación con contextos y situaciones problemáticasconcretas del desenvolvimiento del alumnado.

Sin embargo, este proceso no debe contemplarse de formamecánica, como una dinámica con estadios rígidamente jerarquizados,en el que cada uno de ellos constituye un requisito necesario para ellogro del siguiente. Nuestro punto de vista es que tanto losaprendizajes básicos como las capacidades personales o lacompetencia científica global se construyen e interrelacionanprogresivamente, por lo que será posible considerar grados deintegración o estructuración del conocimiento en cada uno de esosestadios.

Tanto los aprendizajes básicos como las capacidades personales o lacompetencia científica global se construyen e interrelacionanprogresivamente, por lo que será posible considerar grados deintegración o estructuración del conocimiento en cada uno de esosestadios.

Podrá formularse, por tanto, el nivel de competencia científica quese crea posible y deseable en cada etapa educativa. Esacaracterización, necesaria pero aún incipiente, conlleva la elaboraciónde una hipótesis de progresión en el desarrollo de la competenciacientífica. De hecho, ya se han dado algunos pasos iniciales en esesentido. Así, se han propuesto algunas hipótesis de progresión en laconstrucción de los aprendizajes básicos (conceptuales,procedimentales o de actitud), que constituyen el conocimientoescolar clásico relativo a las ciencias, en algunos campos delconocimiento escolar (Giordan, 1978; GIE, 1991; García Díaz, 1998;Cañal, 2005 y 2008; Cano, 2008).

Como afirmábamos en la idea clave 1 (pp. 15-37), es precisoescoger con detenimiento las capacidades que han de desarrollarseprioritariamente para formar personas científicamente competentes,procurando que el listado no sea excesivo. Con esta intención, hemosseleccionado en nuestro caso las once capacidades científicas quefiguran en el cuadro 1, donde se indican también los aprendizajesbásicos que requiere cada una de ellas. Pese a ser conscientes delcarácter pluridimensional de muchas de estas capacidades, las hemosclasificado, a efectos analíticos, en relación con cuatro dimensiones dela competencia científica: las dimensiones conceptual, metodológica,actitudinal e integrada.

Ya se han propuesto algunas hipótesis de progresión en la

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construcción de los aprendizajes básicos, que constituyen elconocimiento escolar clásico relativo a las ciencias, en algunoscampos del conocimiento escolar.

Cuadro 1. Aprendizajes básicos y capacidades en la construcción de la competenciacientífica

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Se pretende que la enseñanza de las ciencias haga posible que losalumnos lleguen a ser capaces de afrontar con éxito problemas, nosólo académicos, sino también relativos al entorno natural ytecnológico en que viven.

Puesto que la competencia científica no nace ni creceespontáneamente en el alumnado, sino que requiere un terrenoespecialmente abonado para cultivarla, examinaremos ahora qué debecambiar en la educación científica para orientarla expresamente a sudesarrollo.

Los cambios necesarios en la enseñanzade las cienciasLa reciente introducción prescriptiva de competencias en el currículo,entre ellas la competencia científica, tiene profundas implicacionesdidácticas. Como hemos visto, se pretende que la enseñanza de lasciencias haga posible que los estudiantes lleguen a ser capaces deafrontar con éxito problemas, no sólo académicos o escolares, sinotambién relativos al entorno natural y tecnológico en que viven. Pero¿qué aspectos de los que inciden en la enseñanza de las cienciasdeberían cambiarse para promover con rigor y posibilidades de éxitouna reorientación de la docencia hacia el desarrollo de la competenciacientífica?

Hay un amplio conjunto de factores implicados: formación delprofesorado, currículos escolares, libros de texto, formas deenseñanza y evaluación, etc.

Desde un punto de vista general, hay un amplio conjunto defactores implicados: formación del profesorado, currículos escolares,libros de texto, formas de enseñanza y evaluación, etc. Todos estosfactores tienen una gran relevancia e incidencia, pero noscentraremos ahora en el plano de la actuación en el aula,

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reflexionando sobre qué estrategias de enseñanza y aprendizajedeberíamos implementar los profesores para impulsar el desarrollo dela competencia científica en la educación obligatoria. Consideraremospara ello, con brevedad, algunas cuestiones interrelacionadas que nosdarán pistas sobre la idoneidad de unas u otras estrategias deenseñanza y aprendizaje.

¿Qué tipos de aprendizajes básicos sobre la realidad natural ytecnológica son necesarios para el desarrollo de la competenciacientífica y en qué medida la enseñanza y los aprendizajes másfrecuentes en nuestras aulas escolares son adecuados para ese fin?¿Hasta qué punto es útil la enseñanza habitual de las ciencias paradesarrollar la competencia científica? La primera constatación es queno cabe una respuesta simple y concluyente. Podríamos pensar que,puesto que la competencia científica es un nuevo factor curricular, nocabría esperar que una enseñanza de las ciencias organizada deacuerdo con el marco curricular precedente pudiera realizaraportaciones al desarrollo de esa competencia. Pero enseguida vemosque buena parte de las aportaciones del enfoque de competenciasestaba ya presente, en realidad, en las propuestas curricularesanteriores de base socioconstructivista y en la práctica de laenseñanza de las ciencias innovadora y coherente con elconocimiento didáctico actual (enfoques CTSA, enfoques dealfabetización científica, educación ambiental, etc.).

La enseñanza habitual de las ciencias no suele responder aenfoques socioconstructivistas, sino que es sabido que descansamayoritariamente en concepciones y prácticas docentes basadas en elpropósito de transmitir directamente al alumnado los contenidos yaelaborados, lo que dificulta la asimilación significativa de éstos y llevacon frecuencia al alumnado a la simple e inadecuada memorizaciónliteral. No obstante, también es cierto que en un buen número declases de ciencias o de conocimiento del medio se valorapositivamente la comprensión demostrada por el alumno y, por ello, ala hora de evaluar, una parte de las cuestiones planteadas requierepara su correcta respuesta de aprendizajes con cierta significatividad.Este factor, y también las estrategias personales de aprendizaje queadoptan algunos alumnos, hace que una cierta proporción de losescolares no se limite a memorizar las lecciones o algoritmos deresolución de problemas, sino que intente comprender lo que estudiay desarrolle registros significativos. Aun así, si la evaluación PISA es

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un indicador fiable del nivel de desarrollo de la competencia científica,los datos relativos a nuestro país y a otros muchos indican laslimitaciones de la enseñanza habitual de las ciencias en este sentido.

La enseñanza habitual de las ciencias descansa mayoritariamente enconcepciones y prácticas docentes basadas en el propósito detransmitir directamente al alumnado los contenidos ya elaborados, loque dificulta la asimilación significativa de éstos y lleva con frecuenciaal alumnado a la simple e inadecuada memorización literal.

La significatividad de los aprendizajes no es, en todo caso, el únicorequerimiento básico para el crecimiento y desarrollo de lacompetencia científica. En esencia, de acuerdo con la fundamentacióndisponible, el principal requerimiento exigible a los aprendizajesescolares para que contribuyan al desarrollo de esta competencia esque posean un alto nivel de significatividad, integración yfuncionalidad (en lo que sigue, para evitar reiteraciones, nivel SIF). Y,como decimos, aunque sean notables las excepciones, los resultadosde investigación disponibles indican la predominancia en nuestrasaulas de un bajo o insuficiente nivel SIF.

El principal requerimiento exigible a los aprendizajes escolares paraque contribuyan al desarrollo de esta competencia es que posean unalto nivel de significatividad, integración y funcionalidad.

¿Cómo aumentar la significatividad de los conocimientos escolares?Es obvio que el aumento de la significatividad de los aprendizajessobre la realidad natural y tecnológica exige, de entrada, que laenseñanza se oriente hacia la comprensión. Pero hay que tener encuenta además que este énfasis en la comprensión debe impregnarcada uno de los tres niveles de construcción y organización de lacompetencia científica a los que se hizo referencia con anterioridad: laconstrucción de los principales conceptos, modelos, teorías,procedimientos y actitudes relativos a las ciencias; la construcción decada una de las capacidades necesarias para la competencia científica,y el desarrollo de la competencia científica global, en la acción y parala acción.

La opción de promover activamente el logro de aprendizajes mássignificativos tiene unas exigencias didácticas inmediatas que nopueden soslayarse:

El aumento de la significatividad de los aprendizajes sobre la realidadnatural y tecnológica exige que la enseñanza se oriente hacia lacomprensión. Debe impregnar cada uno de los tres niveles deconstrucción y organización de la competencia científica: la

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construcción de los principales conceptos, modelos, teorías,procedimientos y actitudes relativos a las ciencias; la construcción decada una de las capacidades necesarias, y el desarrollo de lacompetencia científica global, en la acción y para la acción.

La necesidad de enfocar la enseñanza como ayuda al escolar paraque éste pueda mejorar progresivamente sus conocimientosiniciales, trabajando en todo momento con atención y referencia asus saberes y experiencias anteriores. Aumentará la significatividadde los aprendizajes en la medida en que nos centremos enpromover el enriquecimiento y la coherencia teórica y práctica delos conocimientos conceptuales y modelos que posee inicialmenteel alumnado, aproximándolos, en la medida de lo posible en cadanivel escolar, a las perspectivas y concepciones científico-escolaresde referencia.La necesidad de tomar en consideración las característicascognitivas y motivacionales del alumnado, que exigen confrecuencia que sus aprendizajes se generen en interacción directacon los aspectos de la realidad estudiados. Es decir, la necesidad yconveniencia didáctica de promover situaciones y contextos deaprendizaje que puedan proporcionar al alumnado los referentesempírico-concretos que necesita para comprender y elaborarmodelos progresivamente más generales y abstractos sobre larealidad. Unos referentes concretos que se han de conseguir, porello, a partir de las experiencias prácticas (en el aula y fuera deella) que deben formar parte de todo proceso de aprendizajenovedoso que quiera promover la comprensión.La necesidad de un clima de aula que estimule la curiosidad, lareflexión, la libre expresión y el debate de ideas, experiencias,dudas, argumentos e iniciativas personales, así como lacolaboración y el trabajo en equipo.Actuaciones docentes decididamente dirigidas a evitar que elalumnado crea que puede o debe recurrir a la memorizacióndirecta de contenidos preelaborados como forma adecuada deaprendizaje y de éxito escolar en las evaluaciones de lasasignaturas de ciencias y conocimiento del medio.

¿Cómo organizar la enseñanza para evitar la fragmentación habitualdel saber y promover la integración de los aprendizajes concretos enmodelos científico-escolares de comprensión y actuación?Partiendo del lógico reconocimiento de que no es posible, por lo

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general, aprender muchas cosas al mismo tiempo y es útil irabordando un conjunto limitado de aspectos en cada lección o unidaddidáctica, también resulta evidente con frecuencia la escasez deactividades y secuencias de enseñanza dirigidas expresamente aestablecer vinculaciones entre distintos aprendizajes. Estacircunstancia debe valorarse como negativa, ya que son precisamenteestos momentos de recapitulación y reflexión sobre los aprendizajesrealizados los que permitirán al alumnado establecer las relacionesconceptuales necesarias para profundizar en la comprensión yorganizar los conocimientos en torno a un conjunto discreto demodelos interpretativos científico-escolares (por ejemplo, los deecosistema, ser vivo, materia, máquina, etc.).

Pero además de estos momentos de reflexión para establecervinculaciones entre dos o más aprendizajes independientementeconstruidos, también hay opciones más sistemáticas y organizadas deintegrar saberes: privilegiando aquellas situaciones en las que laatención se centra en cuestiones problemáticas cuya solución requiereprecisamente la consideración conjunta de esos distintosaprendizajes. Por ejemplo, es útil para construir un modelo de «servivo» abordar una unidad didáctica centrada en la investigación delproblema: ¿qué debería ser capaz de observar un robot astronautapara determinar si hay seres vivos al aterrizar en un planeta parecidoa la Tierra?

¿Cómo aumentar la funcionalidad de los aprendizajes del alumnadofuera del contexto escolar?El primer requisito para poder emplear adecuadamente un aprendizajeescolar en otros contextos es su significatividad. Si el conocimiento seha construido mediante la reelaboración y enriquecimiento de saberesy experiencias personales del alumnado al respecto, ya se ha dado unpaso importante para lograr una mayor funcionalidad extraescolar deesos aprendizajes.

Pero hay un segundo aspecto que hay que considerar: de acuerdocon el conocimiento didáctico disponible, cuanto más próximos ysemejantes sean los contextos de construcción escolar y de utilizaciónde un aprendizaje, más fácil resultará la transferencia de uno a otrocontexto. Será necesario, por tanto, explorar, diseñar y experimentarcontextos escolares de aprendizaje que resulten semejantes aaquellos en los que los estudiantes deberán emplear susconocimientos. Lo que significa, desde la perspectiva del desarrollo de

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la competencia científica, que es preciso caracterizar la índole de loscontextos escolares que pueden resultar adecuados u óptimos para eldesarrollo de aprendizajes con altos niveles SIF y, en particular, parael logro de la funcionalidad necesaria para emplearlos con éxito en elcontexto de los problemas y situaciones cotidianas que viven losescolares.

Desde la perspectiva del desarrollo de la competencia científica, espreciso caracterizar la índole de los contextos escolares que puedenresultar adecuados u óptimos para el desarrollo de aprendizajes conaltos niveles SIF y para el logro de su funcionalidad.

¿Qué competencia profesional necesita elprofesor para promover la competenciacientífica del alumnado?La planificación y puesta en práctica de una enseñanza de las cienciasorientada al desarrollo de la competencia científica requiere un nivelde formación y desarrollo profesional bastante diferenciado delhabitual, y afecta en profundidad y extensión al rol y las tareas delprofesor. Centraremos nuestra reflexión en dos requisitosfundamentales:

Que disponga de un suficiente nivel de desarrollo de competenciacientífica.Que disponga de un suficiente nivel de desarrollo de competenciadidáctica.

La competencia científica del profesor¿Dónde situar el grado de desarrollo idóneo de la competenciacientífica del profesor de ciencias o de conocimiento del medio? Sinduda en un nivel superior al que se estipula para el alumnado en elcurrículo de secundaria y primaria. Pero la normativa curricular noespecifica más que unos enunciados generales de las capacidadesdeseables de los escolares y no aporta ninguna distinción de gradosde dominio o hipótesis de progresión de esta competencia durante laenseñanza obligatoria.

En el caso del profesorado, la competencia científica necesaria parala docencia resulta bastante diferenciada de la obtenida en susestudios de grado y la que suele ser necesaria en otros ámbitosprofesionales. La mejora de la competencia científica inicial de los

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graduados en ciencias que se dediquen a la docencia en secundariava a depender fundamentalmente de los avances que logren en laamplitud de sus conocimientos y en el grado de significatividad,funcionalidad e integración (nivel SIF) de sus conocimientoscientíficos. Una mejora que, si no comienza antes, debería iniciarse ensus estudios de máster de secundaria.

En el caso del profesorado, la competencia científica necesaria para ladocencia resulta bastante diferenciada de la obtenida en susestudios de grado y la necesaria en otros ámbitos profesionales.

En cuanto al profesorado de ciencias de educación secundaria enactivo, podríamos conjeturar, en tanto no se disponga de datos biencontrastados al respecto, que buena parte de él puede lograr mejorasen cada una de las capacidades incluidas en el cuadro 1 (p. 222),aunque posiblemente el nivel de partida sea dispar. Y, también, esprobable que la dimensión integrada sea la que tenga una menorpresencia y grado de dominio entre los docentes.

En el profesorado de educación primaria, el grado inicial dedesarrollo de las capacidades científicas será sin duda bastante máslimitado, debido a la insuficiente atención prestada a ese aspecto enlos planes de estudio anteriores, correspondientes a su formaciónescolar y docente (Porlán, Rivero y Martín del Pozo, 1998).Corresponde a los nuevos planes de los grados de formación demaestros, en los que se incluye, en alguna medida, el enfoque decompetencias, lograr un mayor impulso al desarrollo de lacompetencia científica de los docentes de educación infantil yprimaria.

La competencia didáctica del profesorLa competencia didáctica del docente para una enseñanza de lasciencias y conocimiento del medio orientada a promover el enfoquecompetencial implica la posesión de un conjunto integrado decapacidades didácticas cuyo desarrollo exige, a su vez, el logro deunos aprendizajes básicos de didáctica de las ciencias en suformación inicial y en ejercicio. Capacidades y aprendizajes básicosque se pueden expresar, en síntesis, en el cuadro 2.

El cuadro muestra una amplia lista de aprendizajes que constituyeun compendio de gran parte del saber profesional actual quepromueve la didáctica de las ciencias y que, como decimos, nosplantea un cúmulo de retos, obstáculos y dificultades que debemos

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tener en cuenta.En la educación primaria, de acuerdo con los resultados de

investigación disponibles sobre nuestro contexto (Márquez de la Platay Travé, 2002; García Barros y Martínez Losada, 2001; Gil, GonzálezAguado y Santos, 2005) y teniendo en cuenta también lasinformaciones de primera mano que proporcionan los estudiantes deMagisterio que realizan prácticas en centros de primaria,1 podemosconsiderar que la enseñanza de las ciencias en la asignatura deconocimiento del medio, en la muestra de aulas exploradas, estábasada casi exclusivamente en secuencias de actividades formadaspor la lectura individual o colectiva de los temas del libro de texto, laaclaración de dudas por parte del docente (en su caso) y larealización de los ejercicios y actividades del libro (junto con algunasalida esporádica a recursos del entorno: granja escuela, museo deciencias, jardines, etc.).

Cuadro 2. Capacidades y aprendizajes didácticos básicos

CAPACIDADESDIDÁCTICAS

APRENDIZAJES BÁSICOS

1. Capacidad deseleccionar y formularobjetivos prioritarios enuna enseñanza de lasciencias orientada aldesarrollo de lacompetencia científica.

1.1. Qué es la competencia científica.

1.2. Qué tipos de aprendizajes escolares exige el desarrollo dela competencia científica del alumnado.

1.3. Qué características tiene un conocimiento escolarplenamente significativo, integrado y funcional.

1.4. Cómo interpretar las prescripciones del currículo escolarde ciencias de primaria y secundaria de acuerdo con unenfoque de desarrollo de la competencia científica.

1.5. Qué conceptos, modelos y teorías científico-escolares,destrezas y actitudes son prioritarios en la enseñanza de lasciencias, en cada etapa educativa, para desarrollar lacompetencia científica.

1.6. Qué hipótesis de progresión de los conocimientosescolares de ciencias es adecuada para cada etapa educativa.

2. Capacidad deseleccionar contextos deconstrucción delconocimiento escolarrelativo a las ciencias quesean próximos a loscontextos cotidianos deaplicación previsibles.

2.1. Qué son los contextos escolares de construcción deconocimientos científicos y cuáles son más próximos a loscontextos cotidianos y, por ello, más adecuados para eldesarrollo de la competencia científica.

2.2. Qué objetos de estudio son adecuados y prioritarios paradesarrollar la competencia científica en los escolares.

3.1. Qué objetivos y contenidos de la educación científica sonútiles y prioritarios para desarrollar la competencia científica.

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3. Capacidad de diseñar oadaptar al aula secuenciasde enseñanza coherentescon los requerimientos designificatividad, integracióny funcionalidad (SIF) delos aprendizajes dirigidos aldesarrollo de lacompetencia científicaescolar.

3.2. Qué tipos de actividades y secuencias de enseñanza espreciso promover para satisfacer los requisitos SIF de losaprendizajes dirigidos al desarrollo de la competencia científica.

3.3. Cómo diseñar tales secuencias de enseñanza.

3.4. Qué recursos de enseñanza de las ciencias estándisponibles y cómo emplearlos adecuadamente en las distintasactividades y secuencias de enseñanza.

3.5. Qué función didáctica tienen las experiencias prácticas ypor qué tienen una importancia crucial en las secuencias deenseñanza de las ciencias y conocimiento del medio.

3.6. Cómo diseñar experiencias prácticas sobre la realidadnatural y tecnológica y cómo introducirlas adecuadamente enlas secuencias de enseñanza.

4. Capacidad deimplementaradecuadamentesecuencias de enseñanzacoherentes con losrequisitos SIF de losaprendizajes dirigidos aldesarrollo de lacompetencia científicaescolar.

4.1. Qué tipo de actividades y tareas ha de saber implementaren la práctica el docente para promover la competenciacientífica.

4.2. Cómo promover en la práctica la significatividad de losaprendizajes del alumnado.

4.3. Cómo promover en la práctica la integración de losaprendizajes.

4.4. Cómo promover en la práctica la funcionalidad de losaprendizajes.

5. Capacidad de detectar,comprender y tener encuenta en la enseñanza lasconcepciones y losobstáculos del alumnadoen relación con losfenómenos de la realidad,con el fin de facilitar lasuperación de lasdificultades que surgen enla construcción de losaprendizajes básicos, lascapacidades científicas y lacompetencia científicaglobal.

5.1. Qué obstáculos pueden dificultar el desarrollo de lacompetencia científica escolar.

5.2. Cómo explorar y analizar adecuadamente lasconcepciones y los obstáculos del alumnado en relación con elconocimiento de la realidad natural y tecnológica.

5.3. Cómo tener en cuenta en la enseñanza de las ciencias lasconcepciones y los obstáculos del alumnado.

5.4. Cómo facilitar la superación de los principales obstáculos ydificultades.

6. Capacidad de evaluarlos procesos y resultadosde la enseñanza en cuantoal desarrollo de lacompetencia científica delalumnado.

6.1. Cómo evaluar la significatividad de los aprendizajes.

6.2. Cómo evaluar la funcionalidad de los aprendizajes.

6.3. Cómo evaluar el nivel de integración de losconocimientos.

6.4. Qué tipo de actividades, tareas, recursos yprocedimientos emplear para evaluar el nivel de desarrollo dela competencia científica tanto en su conjunto como en cadauna de las capacidades que forman parte ella.

6.5. En qué momentos implementar estos procesos deevaluación.

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7. Capacidad de concebiry enfocar las tareas deenseñanza de las cienciasy el propio desarrolloprofesional desde unaperspectiva investigadora(en confluencia conotras).

7.1. Qué aporta la perspectiva investigadora al desarrollo de lacompetencia científica del profesorado y del alumnado.

7.2. Qué implica en el rol profesional del docente adoptar unaperspectiva investigadora en la enseñanza de las ciencias.

7.3. Qué actitudes son adecuadas para facilitar el paso desdeel conocimiento profesional del profesorado más habitual alnecesario para promover la competencia científica y laperspectiva investigadora en la enseñanza.

7.4. Cómo contribuyen al desarrollo profesional necesario parapromover la competencia científica escolar factores como elanálisis de la propia práctica docente y la consulta de lasprincipales revistas y demás fuentes de información sobre laenseñanza escolar de las ciencias.

Si estos resultados fueran extensibles, como creemos probable, ala mayor parte de las aulas de educación primaria de nuestro país,estaríamos realmente muy lejos de los requisitos de atención a losniveles SIF (significatividad, integración y funcionalidad) necesariospara el desarrollo de la competencia científica, y el camino quequedaría hasta conseguirlos podría ser, sin duda, largo y dificultoso.

En cuanto al profesorado de educación secundaria, que parte deuna capacitación científica mucho más específica y extensa,posiblemente necesite avanzar, por una parte, en el logro de unmayor nivel SIF de sus conocimientos de ciencias y, por otro, hacialos grados de competencia didáctica requeridos para una adecuadaactuación docente en el desarrollo de la competencia científica de losescolares.

Obstáculos y dificultades. ¿Cómoavanzar?

A la vista de las consideraciones anteriores, es evidente que laimplementación de un enfoque de la enseñanza de las cienciasorientado al desarrollo de la competencia científica es una tareacompleja y no precisamente fácil de llevar a cabo. Más aún si se tieneen cuenta que al listado anterior de aprendizajes y capacidadesrequeridas al profesorado en ejercicio se añaden otros factoresnegativos de importancia que hay que tener en cuenta:

La implementación de un enfoque de la enseñanza de las cienciasorientado al desarrollo de la competencia científica es una tareacompleja y no precisa- mente fácil de llevar a cabo con éxito.

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Los planes de estudio de los grados de ciencias no contemplan lasnecesidades específicas y las peculiaridades de la formacióncientífica que precisan los estudiantes que se vayan a especializaren la docencia.El profesorado universitario de las facultades de ciencias y de lasfacultades de educación tampoco ha recibido, en la mayoría de loscasos, la formación profesional específica que es necesaria parapromover la competencia científica del profesorado, tal como lahemos caracterizado.Los currículos oficiales de ciencias de educación primaria ysecundaria se han limitado a introducir nominalmente entre susfinalidades la competencia científica, sin que las administracioneseducativas hayan incorporado muchos de los cambios curricularesy demás actuaciones exigidos en coherencia con este nuevoenfoque.Tampoco los materiales de desarrollo curricular en ciencias parecenhaberse visto afectados sustancialmente, en muchos casos, por laorientación del currículo hacia la competencia científica, si bieneste aspecto debe ser corroborado por investigaciones en curso.

La clarificación de las exigencias de este enfoque y de las barrerasque hay que superar permite entrever el camino que nos queda porrecorrer y qué actuaciones concretas podrían ser prioritarias.Proponemos, entre otras de menor entidad y urgencia, las siguientesiniciativas:

Creación inmediata de una mención de especialización enenseñanza de las ciencias en los planes de estudio del grado deMagisterio.Mejora del diseño y la implementación del máster de secundaria,para orientar decididamente la formación de los graduados enciencias hacia la competencia profesional necesaria para llevar a lapráctica una enseñanza de las ciencias orientada al desarrollo de lacompetencia científica del alumnado.Realización por parte de las administraciones educativas de unacampaña intensa y duradera de formación teórico-práctica de todoel profesorado directamente implicado en el desarrollo de lacompetencia científica escolar (desde la educación infantil hasta lasecundaria), incidiendo sobre todo en el terreno de la prácticadocente.Realizar todas las actuaciones formativas, legislativas y

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administrativas que sean necesarias para lograr que el profesoradode ciencias, a partir de la formación específica y con todo el apoyonecesario, centre su actuación docente de manera efectiva enpromover en el aula la comprensión de la ciencia escolar y eldesarrollo de cada una de las capacidades científicas delalumnado.Los centros docentes, el profesorado de ciencias y la inspeccióneducativa deben promover activamente que la enseñanza de lasciencias persiga prioritariamente el logro de altos niveles SIF y seevite, en consecuencia, la posibilidad de cursar con éxito lasasignaturas escolares de ciencias recurriendo el alumnadoprincipalmente a la memorización directa de contenidos yaelaborados.Podría ser oportuna también la creación de una distinciónadministrativa del tipo «centro o aula de excelencia educativa enciencias», o similar, que se otorgara a los centros o aulasconcretas que alcanzasen un determinado nivel de logro,objetivamente evaluado, en el desarrollo de la competenciacientífica del alumnado.Que expertos acreditados lleven a cabo una evaluaciónargumentada y exclusivamente didáctica de los materiales dedesarrollo curricular publicados en cualquier soporte (impreso,digital, audiovisual, etc.) y cuyos resultados se hagan públicos.

En resumen

Cuando lo que se pretende es incrementar los niveles de competenciacientífica de la población, modificando los planteamientos de la educación enciencias en la escolaridad obligatoria, habrá que poner en marcha un conjuntode medidas didácticas y administrativas. Una de las primeras es la dereflexionar en profundidad sobre los aspectos didácticos pertinentes. Hemosexplorado, en primer lugar, qué ha de cambiar en la enseñanza de las cienciassi ésta se orienta hacia el logro de la competencia científica del alumnado.Ello nos ha permitido, por una parte, concluir respecto a los aprendizajesbásicos y capacidades científicas que hay que desarrollar prioritariamente. Y,por otra, establecer el perfil didáctico de los tipos de aprendizajes necesariospara avanzar en esas capacidades y en la competencia científica global, quese han formulado como aprendizajes con alto nivel SIF.

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Con todo lo anterior se ha pasado a esclarecer qué formación específicanecesita el profesorado responsable del desarrollo de la competencia científicaescolar, para poder comprender, asumir e implementar adecuada yprogresivamente, los cambios necesarios en su propia competencia científicay didáctica.Por último, se ha propuesto un conjunto de medidas inmediatas de lasadministraciones educativas que podrían ser efectivas, desde la perspectivaexpuesta, para poner en marcha este cambio de enfoque curricular conposibilidades reales de éxito.

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En la práctica

A título de ejemplo, planteamos una situación de aula en la que podrían utilizarse algunas de lasconsideraciones y propuestas expuestas en esta idea clave, a fin de lograr una mejor asimilación y unmayor dominio de ellas.

Promoviendo la competencia científica

Unos alumnos de primero de ESO están trabajando en un aula TIC sobre la Tierra, el Sol y la Luna.El profesor no utiliza libro de texto y prefiere que sus alumnos consigan en Internet, o mediantelas exposiciones que realiza, los contenidos necesarios en cada tema. En esta actividad, el profesorles ha indicado, como primera actividad sobre el punto de las fases lunares, que consulten enWikipedia el texto que sigue:

Fase lunarLa fase lunar es la apariencia de la parte iluminada de la Luna vista por un observador, situado en laTierra u otro lugar. Cada una de las transformaciones cíclicas que sufre su imagen es una faselunar.La Luna en su giro alrededor de la Tierra presenta diferentes aspectos visuales según sea suposición con respecto al Sol. Cuando la Luna está entre la Tierra y el Sol, tiene orientada hacia laTierra su cara no iluminada (novilunio o Luna nueva, 0%). Una semana más tarde la Luna ha dadoun cuarto de vuelta y presenta media cara iluminada (cuarto creciente). Otra semana más y laLuna ocupa una posición alineada con el Sol y la Tierra, por lo cual desde la Tierra se aprecia todala cara iluminada (plenilunio o Luna llena, 100%). Una semanas más tarde se produce el cuartomenguante. Transcurridas unas cuatro semanas estamos otra vez en novilunio. La zona que limitala luz y la sombra se denomina «terminador».Fuente:http://es.wikipedia.org/wiki/Fase_lunar

A fin de lograr una mejor asimilación y dominio del contenido de este capítulo, utiliza las ideasexpuestas en él para analizar y valorar las cuestiones que siguen:

¿Crees que es correcta la opción de empezar a trabajar sobre las fases lunares realizando estaactividad en Internet? Y, en cualquier caso, ¿qué actividades podrían haber trabajado antes parapromover mayor nivel SIF en los aprendizajes?COMENTARIO: lo que se plantea aquí es si se considera que ésta es una buena opción o cuál se cree

que es más correcta para promover el desarrollo de la competencia científica. ¿Qué posibilidades ycapacidades puede dejar de lado un comienzo del trabajo como éste?

¿Podrán los alumnos entender bien el texto de Wikipedia? ¿Qué aspectos parecen másproblemáticos y difíciles de comprender?Imagina que tienes que sustituir a este profesor después de que se haya realizado en la clase laactividad de consulta en Wikipedia sobre las fases lunares. Señala con un aspa qué actividadespodrían ser útiles posteriormente para promover la significatividad (S), integración (I) yfuncionalidad (F) de los aprendizajes necesarios para el desarrollo de la competencia científicaescolar.

COMENTARIO: aunque el comienzo descrito puede ser mejorable, no cabe duda de que lacontinuación debe servir para solventar cualquier problema inicial y encauzar un proceso realmente

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valioso para comprender, relacionar, aplicar en la vida diaria, debatir, etc., es decir, para trabajar lacompetencia científica. ¿Qué actividades crees adecuadas para desarrollar cada uno de loscomponentes SIF?

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___________1. Éste es un aspecto que estamos investigando en detalle en el curso del Proyecto I+D titulado:«¿Cómo mejorar la enseñanza elemental sobre el medio?: análisis del currículo, los materiales y la prácticadocente», con referencia EDU2009-12760.

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La evaluación de la competencia científicarequiere nuevas formas de evaluar losaprendizajes

Pedro Cañal

Evaluar el grado de competencia científica de los escolares es una actividadcompleja que requiere, más allá de los exámenes tradicionales, el uso deprocedimientos que ayuden a conocer sus avances y dificultades en el desarrollode esta competencia, así como los cambios adecuados para cada caso.

¿Cómo evaluar en clase el desarrollo de lacompetencia científica?

La evaluación habitual en la enseñanza de las ciencias guarda una estrecharelación con los fines que, de hecho, suelen predominar en las aulas: latransmisión de cuerpos organizados de conocimientos científicos y de algoritmosde resolución de problemas. Si buscamos ejemplos típicos y frecuentes decuestiones de examen, para distintas asignaturas y niveles escolares de ciencias,encontraremos en Internet muchas preguntas y ejercicios como los transcritosliteralmente en el cuadro 1.

Todas estas preguntas de examen coinciden en algunos rasgos:Se refieren directamente a los contenidos teóricos o algoritmos de resolución

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de problemas que se suelen trabajar en las clases de ciencias.

Cuadro 1. Ejemplos habituales de preguntas de examen

¿Cuáles son los huesos del cráneo humano?Principales tipos de rocas y sus características.Glóbulos rojos. Grupos sanguíneos.Dibujar el aparato digestivo y nombrar sus diferentes partes.Aparato reproductor masculino.¿Cuál será el número máximo de genotipos que se podría observar en la descendencia que seobtenga de la autopolinización de una planta cuyo genotipo es AaBb?Un objeto parte de reposo y alcanza una velocidad de 30 m/s en cinco segundos, ¿cuál es suaceleración?

¿Cuál es la molaridad de una lejía de sosa del 16% en masa y una densidad 1,18 g cm-3?

Pueden responderse correctamente sin necesidad de aprendizajessignificativos.Se refieren a conocimientos muy concretos de las diferentes ciencias, sinnecesidad de conocimientos integradores.Se plantean en contextos que no guardan relación con la vida cotidiana.

Son preguntas coherentes con una forma de concebir la enseñanza de lasciencias y sus objetivos muy distante de la finalidad de promover la competenciacientífica, que conlleva cambios importantes en los objetivos prioritarios, en lasestrategias de enseñanza y, como veremos ahora, también en los procesos deevaluación.

Si enfocamos nuestra enseñanza al desarrollo de la competencia científica,¿cómo saber si nuestra actuación docente contribuye al avance de estacompetencia?, ¿cómo estimar los avances generados?, ¿qué valorar para haceresta evaluación?

¿Qué hay que evaluar para evaluar el nivel de competenciacientífica del alumnado y cómo hacerlo?

En la primera idea clave de este libro se definió globalmente lacompetencia científica como un conjunto integrado de capacidadespersonales para utilizar el conocimiento científico con los siguientesfines:

Describir, explicar y predecir fenómenos naturales.Comprender los rasgos característicos de la ciencia.Formular e investigar problemas e hipótesis.

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• Documentarse, argumentar y tomar decisiones personales ysociales sobre el mundo natural y los cambios que la actividadhumana genera en él.

Todo ello, subrayando que la constatación del grado de competenciacientífica global del alumnado dependerá, en última instancia, de lavalidez y calidad de las actuaciones personales en las situacionesproblemáticas cotidianas que ha de afrontar. Hemos de abordar, portanto, dos cuestiones fundamentales: ¿en qué centrar la atenciónpara evaluar la competencia científica? y ¿cómo llevar a cabo estaevaluación?

La constatación del grado de competencia científica global delalumnado dependerá de la validez y calidad de las actuacionespersonales en las situaciones problemáticas cotidianas que ha deafrontar.

¿Qué analizar para evaluar lacompetencia científica?Partiremos de la base de que el nivel de competencia científica decada sujeto se relaciona estrechamente con la capacidad que ésteposea para combinar de forma integrada sus conocimientos,destrezas y actitudes en la interacción que establece con el mundofísico-natural y tecnológico, ante situaciones y problemas concretos, afin de lograr su comprensión y la producción de respuestas(explicaciones y actuaciones) adecuadas y eficaces en cada contexto.

Hemos de reconocer, por tanto, que promover la competenciacientífica exige cambios importantes en nuestros planteamientosdocentes y promover el aprendizaje basado en la comprensión, suintegración en modelos científico-escolares y contextualizados, de talforma que sea posible su empleo por parte del alumnado endiferentes ámbitos vitales; es decir, unos aprendizajes significativos,integrados y funcionales en la vida cotidiana.

Así, si el enfoque de competencias requiere una atención especialal desarrollo de aprendizajes con alto nivel de significatividad,integración y funcionalidad (nivel SIF), se exigen metas,procedimientos e instrumentos adecuados para evaluar el nivel SIF delos conocimientos que se generan, explorando qué capacidad poseenlos estudiantes para emplearlos adecuadamente en situacionesconcretas de su vida académica y cotidiana.

De esta forma, la competencia del estudiante para emplear sus

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conocimientos científicos ante problemas que se planteen en suscontextos vivenciales depende, al menos, de tres aspectos principalesen los que centrar la evaluación:

La competencia del estudiante para emplear sus conocimientoscientíficos ante problemas depende, al menos, de tres aspectos enlos que centrar la evaluación: el nivel SIF de sus aprendizajes, elgrado de des arrollo de cada una de las capacidades de lacompetencia científica y el grado de competencia científica global queposea.

El nivel SIF de sus aprendizajes.El grado de desarrollo de cada una de las capacidades definitoriasde la competencia científica.El grado de competencia científica global que posea, que tieneque ver con los niveles de desarrollo de cada una de lascapacidades antes mencionadas, pero también con el grado deintegración de éstas y con la capacidad de emplearlas de formaglobal en nuevos contextos específicos, en relación consituaciones-problema determinadas.

¿Cómo evaluar la competencia científica? ¿Qué tipos de actividades ytareas emplear?

El reto que hay que lograr es seleccionar un panel de actividades,tareas y procedimientos que sean válidos para evaluar las distintasdimensiones de esta competencia. Situaciones e instrumentos idóneospara promover la expresión de las ideas, destrezas y actitudespersonales significativas. Véase, por ejemplo, el cuadro 2.

Por su carácter complejo y multidimensional, la evaluación de lacompetencia científica no permite estrategias basadas en un soloinstrumento (exámenes o trabajos escritos, por ejemplo), sino queaconseja recurrir al análisis de datos obtenidos en el curso de diversastareas del alumnado, de manera que se puedan analizar los diversosaspectos que configuran esta competencia.

La evaluación de la competencia científica no permite estrategiasbasadas en un solo instrumento, sino que aconseja recurrir alanálisis de datos obtenidos en el curso de diversas tareas delalumnado.

Cuadro 2. Situaciones y tareas adecuadas para evaluar la competencia científica escolar

Respuesta personal o colectiva a cuestionarios.Procesos de autoevaluación del alumnado.Actuaciones personales en determinadas situaciones-problema.

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Diario de clase del estudiante.Carpeta de trabajo personal o de equipo.Realización de dibujos y gráficos.Experiencias prácticas.Realización e interpretación de mapas conceptuales.Debates que promuevan la argumentación.Respuesta a preguntas de examen.Elaboración e implementación de proyectos de investigación personales o de equipo.Informes personales o de equipo sobre trabajos de reflexión teórica o deinvestigación escolar.Sesiones de tutoría.Otras tareas y actividades en las que participe el alumnado expresando de algunaforma sus ideas, actitudes y destrezas personales.

Pero es obvio que, junto a esta tipificación general de lassituaciones adecuadas para la obtención de los datos quenecesitamos, es preciso también profundizar en el problema de laevaluación de las diferentes dimensiones de la competencia científicay en el de cómo llevar a cabo esos procesos de evaluación en lapráctica. En los siguientes apartados se abordan esas cuestiones.

¿Cómo evaluar el nivel SIF de los aprendizajes básicosde ciencias?Significatividad, integración y funcionalidad no son aspectosindependientes en el aprendizaje. Un aprendizaje más significativo loes precisamente porque establece conexiones con otros, formandoparte de esquemas más amplios; es decir, más integrados. Mayorsignificatividad e integración de los aprendizajes suele correspondersetambién con una más amplia funcionalidad de lo aprendido, al poseermás conexiones con vivencias y constructos personales, que segeneraron en contextos vitales semejantes a los posibles nuevoscontextos de aplicación del saber. Tiene sentido, pues, referirnos alnivel SIF de los aprendizajes como una característica integrada deéstos.

Significatividad, integración y funcionalidad no son aspectosindependientes en el aprendizaje, por lo que tiene sentido referirnosal nivel SIF de los aprendizajes como una característica integrada deéstos.

Pero el carácter integrado del nivel SIF no es un obstáculo paraque, a efectos de análisis, veamos los rasgos más específicos de laevaluación de cada uno de esos tres componentes en el tipo deaprendizaje necesario para el avance de la competencia científica.

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La evaluación del grado de significatividadEvaluar la significatividad de un saber implica explorar en qué medidael alumno comprende lo que ha aprendido; es decir, determinar hastaqué punto sus nuevos conocimientos:

Integran aspectos sustanciales de los nuevos contenidos conelementos del saber anterior.Incluyen nexos con los grandes esquemas interpretativos y deacción que ya poseía.

Para evaluar el grado de significatividad de los aprendizajes en uncampo concreto del saber, son necesarias situaciones einstrumentos de evaluación que permitan: poner de manifiesto laforma en que el escolar debe utilizar sus conocimientos y valorar ladistancia entre los conocimientos y unas formulaciones oactuaciones de referencia.

El aprendizaje significativo no es una cuestión de todo o nada, sinode grado. El avance de la significatividad se produce en la medida enque vamos reconstruyendo el conocimiento al establecer relacionesentre datos, conceptos, destrezas y actitudes que modifican el saberanterior; reorganizando y mejorando nuestros esquemas iniciales decomprensión y de actuación.

Por lo tanto, para evaluar el grado de significatividad de losaprendizajes en un campo concreto del saber, son necesariassituaciones e instrumentos de evaluación que permitan:

Poner de manifiesto la forma en que el escolar es capaz de utilizarsus conocimientos, en momentos y contextos dados, parainterpretar determinados hechos y fenómenos de la naturaleza.Valorar la distancia existente entre los conocimientos mostradospor el escolar y unas formulaciones o actuaciones de referencia,mediante unos indicadores generales del grado de significatividad(bajo, medio o alto) como los siguientes:

Saber exponer lo aprendido utilizando las propias palabras.Exponer ejemplos personales pertinentes, relativos a lo aprendido.Saber emplear el conocimiento personal en relación con un nuevo contenido,contexto o experiencia.

Aplicaremos ahora las ideas anteriores a un caso concreto, laevaluación de la significatividad del conocimiento del alumnado desecundaria en relación, por ejemplo, con la biología de las plantas.

Para llevar a cabo esta evaluación, podemos centrar el análisis encuatro indicadores del grado de significatividad del conocimiento del

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alumnado sobre aspectos que son fundamentales para lacomprensión de las características de las plantas fotosintéticas:

El grado de coherencia de las producciones/respuestas delalumnado con el modelo científico escolar de referencia.1

Los criterios que utilizan para decidir qué puede, o no, serconsiderado como una planta.El uso que hacen los estudiantes de sus conocimientos parainterpretar la anatomía específica y los aspectos particulares de lafisiología de una planta concreta, basándose en la diversidad deadaptaciones evolutivas existentes para la realización de lasfunciones vitales comunes de todos los seres vivos.En casos poco complejos, determinar los tipos de datos yargumentos que emplean para explicar la distribución de unaespecie vegetal en un ecosistema del entorno, en función deaspectos anatómicos, fisiológicos y de impacto humano.

Sin embargo, para analizar en la práctica esos aspectos es precisoconcretar más. Es necesario especificar qué cuestiones sobre esosgrandes bloques de conocimiento de la biología de las plantas verdespodríamos seleccionar y mediante qué actividades evaluarlas. Esobvio que debemos dejar de lado, para este propósito, cuestionesque puedan recibir simples contestaciones memorísticas. Por elcontrario, debemos elegir aquellos puntos que por su naturalezaexijan respuestas reflexionadas y construidas a partir de losconocimientos y vivencias personales. De este modo, daremosprioridad a cuestiones como las siguientes:

Para analizar la práctica es obvio que debemos dejar de ladocuestiones que puedan recibir simples contestaciones memorísticas ydebemos elegir aquellos puntos que por su naturaleza exijanrespuestas reflexionadas y construidas a partir de los conocimientosy vivencias personales.

Sobre la composición química de las plantas. ¿Todos losorganismos están compuestos por los mismos elementosquímicos? ¿Por qué el átomo de carbono es tan abundante en lacomposición química de los seres vivos? El cuerpo de las plantastiene una gran proporción de átomos de carbono; ¿de dónde losobtiene? ¿Cómo saber la proporción de agua que tienen distintasespecies de plantas? ¿Cómo es posible que comiendo lechuga,garbanzos y pollo se forme nuestra propia carne?Nivel celular. ¿En qué partes de una planta (por ejemplo,

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zanahoria, naranjo, lechuga, etc.) consideras que hay células y encuáles no? ¿Cómo «sabe» una célula de una hoja, por ejemplo,qué proteínas debe fabricar? ¿Todas las células de un árbol tienenel mismo ADN? Si es así, ¿cómo son tan diferentes, por ejemplo,las células de la raíz y las que forman parte de sus flores? ¿Dedónde consigue cada célula de una ortiga los nutrientesinorgánicos y orgánicos que necesita? ¿Una manzana o unalechuga está viva cuando te la comes?Las funciones vitales. ¿Por qué las plantas expulsan oxígeno a laatmósfera a pesar de que consumen oxígeno al respirar? ¿Por quéalgunos alumnos piensan que las plantas respiran al revés que losanimales, cuando respiran igual? ¿Para qué hace la fotosíntesisuna planta? ¿En qué se parece la fotosíntesis y la digestión de losalimentos que hacemos los animales, en cuanto a sus fines? ¿Porqué hay quien dice que no debemos dormir con plantas ennuestro cuarto? ¿Cómo sobreviven los árboles de hoja caducacuando se quedan sin ellas? ¿Cómo «saben» estos árboles cuándodeben perder las hojas, producir flores o nuevos tallos? ¿Quérelación hay entre las flores y los frutos en plantas como eljaramago, olivo, higo, pera, girasol, etc.? ¿Qué tiene que ocurrirpara que al plantar un esqueje de una planta éste eche raíces yempiece a crecer?La diversidad anatómica y fisiológica. ¿Cómo estructurascorporales tan distintas como las de un pequeño musgo y las deuna encina sirven por igual para realizar las mismas funcionesvitales? ¿En qué se parecen y en qué se diferencian los estambresde las flores que diseminan el polen por insectos de las que lohacen por el aire? ¿En qué se parecen y en qué se diferencian unasemilla de alpiste y un huevo de gusano de seda? ¿Podemoscomparar la hoja de una planta y una placa fotoeléctrica?La interdependencia en los ecosistemas. ¿A qué se puede deberque una especie de planta sea abundante en una determinadazona de un ecosistema y muy escasa o inexistente en otra? Si ellince depende para vivir del conejo, el conejo de determinadasplantas y éstas del tipo de suelo que haya, ¿depende el lince deltipo de suelo que haya en un ecosistema? ¿Qué puede hacer queuna especie de planta se extinga en un ecosistema? ¿Por qué enlas ciudades crecen, entre otras plantas silvestres, muchas ortigas,cardos y jaramagos y nunca encontramos otras plantas que sonmuy comunes en los campos próximos?

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La adaptación evolutiva. ¿Podría sobrevivir una acacia en laspraderas africanas o una ortiga en la ciudad sin sus espinas?Ciertos tipos de flores polinizadas por moscas tienen olor y color acarne podrida: ¿cómo ha podido la planta desarrollar ese color yese olor? ¿Por qué la mayor parte de los árboles tienen el troncorecubierto por una corteza? ¿Por qué son tan dulces y alimenticiosalgunos frutos?; ¿le reporta ello algún beneficio a la planta quelos produce? ¿Las llamadas «plantas carnívoras» no hacenfotosíntesis?; ¿qué ventaja consiguen siendo «carnívoras»respecto a las que no lo son?

La evaluación del nivel de integración de losaprendizajes básicosLa integración de los aprendizajes escolares sobre el mundo físico nose produce espontáneamente en el grado requerido para el desarrollode la competencia científica. Si bien cada persona puede llegar aestablecer algunas relaciones sencillas de contigüidad, inclusión,causa-efecto, etc. entre hechos o fenómenos de la naturaleza, laconstrucción de los principales conceptos y modelos científico-escolares para la comprensión y la actuación fundamentada en larealidad requiere los apoyos y procesos de facilitación que debenproporcionar los centros escolares.

La integración del saber avanza, de lo concreto a lo general y de logeneral a lo concreto, en la medida en que sentimientos, conceptos ydestrezas se desarrollan «internamente» (asimilando nuevos datos yexperiencias) y «externamente» (estableciendo vínculos con otrosconceptos y destrezas), mediante los progresivos ajustes y reajustesque caracterizan a los procesos de modelización.

Para evaluar la medida o el grado en que los conocimientos delalumnado están interrelacionados, debemos recurrir al análisis de susproducciones. Pueden ser especialmente útiles, en el caso de labiología de las plantas (que hemos tomado como ejemplo),actividades de evaluación como las siguientes (a partir del listadopropuesto en el cuadro 2):

Para evaluar la medida o el grado en que los conocimientos delalumnado están interrelacionados debemos recurrir al análisis de susproducciones.

Actuaciones personales del alumnado en determinadassituacionesproblema: ¿qué debería observar un robot enviado a

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un lejano planeta para saber si allí hay seres vivos que haganfotosíntesis?Respuesta personal o colectiva a cuestionarios: cuestionario deconcepciones sobre la nutrición de los seres vivos, comparandolos autótrofos con los heterótrofos.Tareas de autoevaluación del alumnado: ¿qué dudas se meplantean al reflexionar sobre la posibilidad de que haya plantas enotros planetas?Diario de clase del estudiante: pedir al alumnado que exprese ensu diario todas las relaciones que establece entre losconocimientos que se van trabajando en clase y entre éstos y susideas y experiencias personales.Carpeta de trabajo personal o de equipo: como en el caso deldiario de clase.Realización o interpretación de mapas conceptuales: dados unosdeterminados conceptos relativos a la biología de las plantas,elaborar un mapa conceptual que los relacione mediante nexosexplicativos de la relación. O bien, dado un mapa conceptual,explicar ordenadamente su contenido.Debates que promuevan la argumentación: ¿podría existir unmundo en el que sólo hubiese seres autótrofos? ¿Y uno en el queno hubiera autótrofos?Respuesta a preguntas de examen: preguntas especialmentediseñadas para explorar el grado de integración de losconocimientos del alumnado.Elaboración e implementación de proyectos de investigación:tareas de diseño, desarrollo y comunicación de resultados sobrealguno de los interrogantes planteados en los puntos anteriores.

La evaluación de la funcionalidad de los aprendizajesbásicosComo decíamos, significatividad, integración y funcionalidad de losconocimientos son características muy relacionadas entre sí. Lafuncionalidad del saber será potencialmente mayor si lo es susignificatividad y su grado de integración. Como argumentan Coll yotros (1995):

Cuanto más amplios, ricos y complejos sean los significados construidos, es decir,cuanto más amplias, ricas y complejas sean las relaciones establecidas con los otrossignificados de la estructura cognoscitiva, tanto mayor será la posibilidad de utilizarlospara explorar relaciones nuevas y para construir nuevos significados. La funcionalidad

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del aprendizaje, entendida como la posibilidad de utilizarlo como instrumento para laconstrucción de nuevos significados, es probablemente uno de los indicadores máspotentes para evaluar los aprendizajes escolares.

Lo que conduce a considerar que el grado de funcionalidad potencialde un aprendizaje se relaciona de forma muy determinante con laproximidad o lejanía entre los contextos de construcción y de usoposterior del conocimiento considerado, pues contextos próximos,semejantes, facilitan el empleo de lo aprendido en otras situaciones,ya sean escolares o extraescolares.

El grado de funcionalidad potencial de un aprendizaje se relaciona deforma muy determinante con la proximidad o lejanía entre loscontextos de construcción y de uso posterior del conocimientoconsiderado, pues contextos próximos, semejantes, facilitan elempleo de lo aprendido en otras situaciones, escolares oextraescolares.

Evaluar la funcionalidad de los conocimientos del alumnado sobre,en este ejemplo, la estructura de las flores implica comprobar en quémedida los aprendizajes realizados son válidos para comprender laanatomía y el funcionamiento de las flores reales del entornocotidiano. Como destacan Coll y otros (1995), el aprendizaje máspotente y funcional no es el que tiene un carácter general ydescontextualizado, sino el que se corresponde con el abanico másamplio posible de contextos particulares. Qué distinto es, en cuanto ala funcionalidad del conocimiento escolar, aprender la estructura deuna flor estudiando sus partes en el esquema-tipo que suele incluirseen los textos escolares, a hacerlo a partir de reiteradas observacionesy reflexiones sobre flores reales del entorno. En el primer caso elalumnado podrá, quizás, reproducir el esquema y los nombres de laspartes, pero, en la mayoría de los casos, tendrá enormes dificultadespara interpretar bien la anatomía de flores tan comunes como las deljaramago, la margarita o la ortiga. ¿Qué utilidad tiene eseconocimiento «general» si después no es válido para entender, porejemplo, la relación entre la flor y los frutos del jaramago; o paradarnos cuenta de que cuando realizamos el rito cultural del «mequiere, no me quiere» con una margarita no estamos arrancando lospétalos de la flor, sino las flores externas de una inflorescencia; o paraapreciar que la ortiga o los ficus sí tienen flores, aunque no llamen laatención y no respondan tampoco al esquema general queaprendimos?

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¿Cómo realizar la evaluación de cada una de lascapacidades científicas?Cada capacidad se desarrolla progresivamente, al hilo de laconstrucción de unos aprendizajes básicos (conceptuales, dedestrezas y de actitudes) entre los que se habrán de establecervínculos funcionales. Pero el avance de estas capacidades no es algoque se produzca de forma fácil y espontánea, por lo que suevaluación sólo tiene pleno sentido si el alumnado ha tenidoocasiones de desarrollarlas en el contexto escolar. La evaluación decada capacidad se hará ante situaciones-problema y con la referenciade unos indicadores del nivel de progresión.

Cada capacidad se desarrolla progresivamente, pero su avance no esalgo que se produzca de forma fácil y espontánea, por lo que suevaluación sólo tiene pleno sentido si el alumnado ha tenidoocasiones de desarrollarla en el contexto escolar.

Capacidad de comprender y utilizar el conocimientocientífico escolar para describir, explicar y predecirfenómenos naturalesSer capaz de comprender y utilizar adecuadamente conocimientocientífico supone saber emplearlo para describir, explicar o predecircon éxito alguna cosa o fenómeno concreto relativo a la naturaleza yla tecnología en el contexto de una determinada situación-problema.Evaluar esta capacidad exige explorar cómo el escolar describe,explica o predice sobre la situación-problema planteada.

Ante un fenómeno natural, como puede ser el gran terremotoacaecido en marzo de 2011 en Japón, habría que ver si el estudiantees capaz, en alguna medida, de movilizar, examinar y relacionar entresí sus conocimientos relevantes sobre el fenómeno a fin de describirloy entenderlo, explicando: por qué se produce (en términos dedinámica de las placas litosféricas y la existencia en el área de unazona de subducción); de qué depende su magnitud y cómo se mide;en qué casos se puede generar un tsunami como consecuencia; si esprobable o no que se produzcan réplicas a continuación; quéposibilidades hay de atenuar las peores consecuencias de losterremotos (alarmas de tsunami, normas de construcción, evacuaciónde zonas, etc.); qué podía ocurrir en el caso de las centrales nuclearesafectadas, etc.

Ante un fenómeno natural, habría que evaluar en qué grado elestudiante es capaz de movilizar, examinar y relacionar entre sí sus

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conocimientos relevantes sobre el fenómeno a fin de describirlo,entenderlo y explicarlo.

En términos más generales, la evaluación de esta capacidad secentrará en el análisis del grado (bajo, medio, alto, por ejemplo) enque el alumnado es capaz de lo siguiente:

Seleccionar y relacionar sus conocimientos relativos al fenómeno.Relacionar explícitamente el fenómeno con sus aprendizajes yexperiencias personales anteriores. Es decir, describir y explicar elfenómeno usando sus propias palabras, en relación con susconocimientos, haciendo referencia en alguna medida a los datos,conceptos y modelos pertinentes.Poner ejemplos o metáforas adecuadas para explicar el fenómeno.Realizar predicciones coherentes con el conocimiento científicoescolar sobre lo que puede ocurrir en el desarrollo del fenómeno.

Capacidad de utilizar los conceptos y modeloscientíficos para analizar problemas

Es decir, ser capaz no sólo de emplearlos para reproducirlos en losexámenes habituales, sino también para reflexionar y analizar confundamento problemas e interrogantes que se planteen en contextosacadémicos y cotidianos.

Son indicadores de esta capacidad:Entender el problema: qué interrogantes plantea y qué debeconocerse para darles respuesta. Qué conceptos, modeloscientíficoescolares y procedimientos pueden ser útiles para analizary comprender el problema abordado.Determinar si se trata probablemente de un problema abordable osi, por su naturaleza y por cómo está planteado, no parece posibleque se le pueda dar solución o respuesta.Establecer si es un problema relevante para la ciencia o para elestudiante.Determinar qué relación guarda el problema analizado con otrosproblemas próximos.Enunciar respuestas o soluciones que se podrían dar inicialmenteal problema a título de hipótesis y de acuerdo con losconocimientos previos.

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Como ejemplo ilustrativo de la evaluación de esta capacidad podemosdesarrollar en este caso el problema siguiente: «¿Por qué cuandovemos que se aproximan nubes muy negras pensamos que va allover mucho y con frecuencia es así?». Un análisis del problema,revelador de esta capacidad, podría incluir los siguientes indicadores:

El estudiante se plantea algunas de estas preguntas: ¿por quéalgunas nubes son muy oscuras y otras más claras o blancas?¿Por qué razón las nubes más oscuras suelen ser indicadoras detormenta, con fuertes lluvias y con frecuencia de corta duración?¿Es cierto que, como se dice, estas nubes negras «están cargadasde agua» y por eso son oscuras? ¿Por qué llueve? ¿Por qué estasnubes producen lluvia muy intensa, con gotas de grueso calibre o,a veces, granizo? ¿Cómo saben los meteorólogos cuándo y enqué lugares va a haber tormentas?El interés personal que muestre por encontrarles respuesta.La relación que haga con otros interrogantes: ¿por qué seproducen los rayos y truenos? ¿Qué diferencia hay entre elgranizo y la nieve? ¿Por qué cuando hay presión atmosférica bajase forman borrascas? ¿Por qué se forman huracanes en el Caribe?Etc.Posiblemente el estudiante con un buen desarrollo de estacapacidad será capaz de formular explicaciones tentativas, basadasen sus conocimientos científicos y en sus experiencias anteriores.

Capacidad de diferenciar la ciencia de otrasinterpretaciones no científicas de la realidadNo es fácil adquirir la capacidad para distinguir entre los fines,fundamentos y metodologías de la investigación científica y lospropios de otras aproximaciones a la realidad, detectandoplanteamientos inadecuados desde la perspectiva científica. Confrecuencia, basta con dar alguna apariencia de cientificidad a unanoticia del periódico, por ejemplo, para que sea aceptada sin reparospor la mayoría.

No es fácil adquirir la capacidad para distinguir entre los fines,fundamentos y metodologías de la investigación científica y lospropios de otras aproximaciones a la realidad: basta con dar algunaapariencia de cientificidad a una noticia del periódico, por ejemplo,para que sea aceptada sin reparos por la mayoría.

El desarrollo de esta capacidad requiere del alumnado avancescomo los siguientes:

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Conocer significativamente para qué y con qué fundamento seelabora el conocimiento científico.Entender cómo se elaboran los modelos y las teorías científicas, ycuándo y por qué se modifican.Detectar qué características hacen que otras aproximaciones a larealidad no sean científicas.Distinguir qué fuentes de información son más fiables y serconsciente de la necesidad de contrastar varias fuentes paracomprobar la coincidencia y acuerdo científico al respecto.

Son situaciones especialmente interesantes para evaluar estacapacidad los debates, reflexiones u otros formatos de tareas quepromuevan la argumentación del alumnado en torno al caráctercientífico o no de campos como la astrología, la medicinahomeopática, el «diseño inteligente» o algunos productos comercialescomo el «agua imantada», «las pulseras del equilibrio», etc. Setratará, en cualquiera de estos casos, de analizar la capacidad delalumnado para distinguir el carácter científico o no científico de undeterminado campo de conocimiento, una teoría, una noticia, unapropaganda, etc., en función de características como sus fines, el tipode problema abordado, la fundamentación disponible al respecto enlibros o Internet, la forma de exponerlo, las conclusiones a las que sellega, etc.

Capacidad de identificar problemas científicos ydiseñar estrategias para su investigaciónIdentificar problemas científicos, o sea problemas que se puedaninvestigar desde los fundamentos y métodos de la ciencia, es una delas características definitorias de la competencia científica. Detectaraspectos problemáticos que puedan estudiarse desde la ciencia es unrequisito previo fundamental para formular hipótesis al respecto yplanificar su contrastación.

Detectar aspectos problemáticos que puedan estudiarse desde laciencia es un requisito previo fundamental para formular hipótesis yplanificar su contrastación.

Pueden ser buenos indicadores de esta capacidad los siguientes:Saber observar y concentrar la atención. El profesor puede, porejemplo, narrar una situación concreta y el alumnado tendría queintentar detectar algún problema o interrogante que se derivase

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del relato.Formular problemas de forma científicamente abordable. En elcaso anterior o en otras situaciones se podría proponer alalumnado que reflexionase sobre una formulación inicial dada deun interrogante, a fin de mejorar la precisión con que se define y,con ello, lograr que pueda someterse a estudio científico con másposibilidades de éxito. Partiendo, por ejemplo, de una preguntacomo «¿Los animales ven como nosotros?», podría analizarse lacapacidad de los escolares para apreciar que esa pregunta puedereferirse a diferentes aspectos de la visión de distintas especies deanimales que podrían diferir mucho entre sí. Se evaluaría,entonces, la capacidad para mejorar el enunciado precisando, porejemplo, en qué especie concreta se investigaría este interrogantey a qué aspecto de la visión se refiere la pregunta (si tienen o nola misma agudeza visual que nosotros, si poseen mayor o menorcapacidad para ver por la noche, si ven el color como nosotros osólo en tonalidades de gris, etc.).Formular posibles hipótesis o explicaciones que resuelvan elproblema. Al igual que en la detección y formulación adecuada deproblemas que puedan investigarse, en la formulación deexplicaciones o hipótesis también hay un proceso de mejora quehay que recorrer. Las hipótesis propuestas han de poseer algunafundamentación constatable y su formulación debe sersuficientemente clara y explícita para que pueda someterse acontrastación en la práctica. En el caso anterior, si el problema sehubiera formulado finalmente como: «¿El ratón albino delaboratorio tiene capacidad para distinguir los colores del espectrovisible humano?», una hipótesis que denotaría un escasodesarrollo de la capacidad de emitir hipótesis sería, por ejemplo:«El ratón albino de laboratorio ve los colores como nosotros»,pues se trata de una explicación ambigua que no resulta fácil deinvestigar. En el extremo opuesto, una formulación del tipo: «Esprobable que los ratones albinos de laboratorio perciban sólotonalidades de gris, ya que las poblaciones silvestres y no albinasde Mus musculus tienen sobre todo vida nocturna», mucho másprecisa y fundamentada, denotaría un desarrollo notable de estacapacidad.Plan de investigación. Una buena definición del problema que seva a investigar y de la hipótesis que se va a contrastar abre elcamino para concretar un proyecto de investigación, pero este tipo

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de tarea tiene sin duda gran dificultad y requiere de múltiplesexperiencias apoyadas por el docente para progresar en sudominio. Son aspectos clave e interrelacionados en estaevaluación:

La coherencia entre la formulación del problema, las hipótesis enunciadas, lastareas, los procedimientos y los instrumentos de investigación incluidos en elproyecto de indagación para dar respuesta al problema estudiado.La validez de las tareas, los procedimientos y los instrumentos previstos para lograrlos datos necesarios que permitan contrastar las hipótesis enunciadas.La validez de los procedimientos que se van a emplear en el tratamiento de losdatos obtenidos.

Capacidad de obtener información relevante para lainvestigaciónSe trata, como en las anteriores, de una capacidad compleja queintegra múltiples aprendizajes de procedimientos y destrezascientíficoescolares cuyo desarrollo e integración exige proporcionar alalumnado ocasiones reiteradas de participar activamente en procesosde investigación escolar.

La capacidad de obtener información relevante para la investigaciónes una capacidad compleja que integra múltiples aprendizajes deprocedimientos y destrezas científicoescolares cuyo desarrollo eintegración exige proporcionar al alumnado ocasiones reiteradas departicipar activamente en procesos de investigación escolar.

La evaluación de esta capacidad puede centrarse en el análisis dela destreza del alumnado en tareas como:

Buscar y seleccionar fuentes de información fiables y relevantes(el entorno natural, libros, videotecas, archivos, Internet, etc.).Mediante el análisis del grado de destreza en el uso de criterios defiabilidad y relevancia en estas búsquedas y en los procesos deselección de fuentes.Seleccionar información fiable y relevante (cualitativa ycuantitativa) en esas fuentes. Mediante el análisis de la destrezapersonal en el uso de procedimientos e instrumentos debúsqueda, observación y experimentación para la obtención dedatos, así como de los criterios de fiabilidad y relevancia que seaplican en la selección de esos datos.

Capacidad de procesar la información obtenidaEl mayor o menor desarrollo de esta capacidad reside en la habilidaddel alumnado para llevar a cabo cada una de las tareas necesarias

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para organizar e interpretar adecuadamente los datos obtenidos.Deberá analizarse la destreza de los escolares en las tareas de resumir,comparar, clasificar, cuantificar, leer y elaborar tablas y gráficos,establecer relaciones (de orden, de magnitud, causales, etc.) einterpretar resultados.

El mayor o menor desarrollo de la capacidad de procesar lainformación obtenida reside en la habilidad del alumnado para llevara cabo cada una de las tareas necesarias para organizar e interpretaradecuadamente los datos obtenidos.

Capacidad de formular conclusiones fundamentadasExplorar la capacidad del alumnado para, a partir de los resultadosobtenidos en un estudio, formular conclusiones relativas a losobjetivos, problemas, hipótesis y metodología de la investigación,teniendo en cuenta, en su caso, resultados y conclusiones deinvestigaciones anteriores sobre la problemática investigada.

Será preciso determinar el grado en que es capaz cada estudiante,cada equipo de investigación o la clase de realizar tareas como lassiguientes:

Formular conclusiones fundadas en hechos, datos, observacioneso experiencias, con carácter de pruebas, coherentes con losplanteamientos, resultados y antecedentes de la investigación.Ajustar las conclusiones a los resultados, sin conclusionesaventuradas o sin fundamento.Redactar las conclusiones basándose en una argumentación bienfundamentada, que tome en consideración datos y conclusionesaportados por otras personas o estudios anteriores.

Capacidad de valorar la calidad de una información enfunción de su procedencia y de los procedimientosutilizados para generarlaEn contextos de investigación escolar y toma de decisiones, es lacapacidad de valorar positivamente las informaciones procedentes defuentes y procedimientos científicamente fiables y ser críticos conaquellas que no reúnan esos requisitos.

Son muchas las situaciones y tareas en las que es posible evaluaresta capacidad. Veamos una de ellas. Es común, por ejemplo, larecepción por correo electrónico de mensajes que avisan decuestiones alarmantes y qué debe hacerse. La evaluación de lacapacidad para valorar la credibilidad e importancia de estos mensajes

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nos llevaría a analizar las actuaciones del alumnado medianteindicadores como los siguientes:

La atención que se presta a la cualificación personal del firmante ode la institución para la que trabaja: desde la aceptación acríticade la firma que aparece en el mensaje, hasta la exploración de suveracidad; desde la confianza inicial en la verosimilitud de que unapersona como esa comunique resultados procedentes de unauniversidad extranjera, hasta una actitud de desconfianza yescepticismo en esa posibilidad.La ratificación de las informaciones por varias fuentes.Atención a los procedimientos empleados y a las pruebas parallegar a las conclusiones o ideas propuestas.Detección de fallos o inconsistencias en los argumentos oprocedimientos empleados.Si el alumnado es capaz de detectar errores e incoherencias en elmensaje.

Capacidad de interesarse por el conocimiento,indagación y resolución de problemas científicos yproblemáticas socioambientalesLa posesión de esta capacidad se manifiesta en las respuestas delalumnado en las diversas situaciones y tareas que podemos poner enpráctica para analizar sus actitudes e ideas ante problemáticascientíficas y socioambientales. ¿En qué medida expresan interés anteinterrogantes planteados en clase o presentes en el contextocotidiano? ¿Proponen o son partidarios en clase de iniciativas osoluciones fundamentadas científicamente que favorezcan procesosde equilibración y desarrollo sostenible? ¿Manifiestan interés por elconocimiento en profundidad del origen, las consecuencias y lasposibles soluciones de problemas científicos y socioambientales?¿Valoran positivamente la adopción de medidas provistas defundamentación científica, dirigidas a resolver esos problemassocioambientales?

Capacidad de adoptar decisiones autónomas y críticasen contextos personales y socialesEs ésta una capacidad que puede desarrollarse en la medida en que elalumnado llega a hacer suyos los conocimientos y criterios científicos,conjugados con otros de distinta naturaleza, que sean necesarios para

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efectuar valoraciones y tomar decisiones con autonomía, creatividad ysuficiente fundamentación. Una capacidad también relacionada con eldominio de los procesos de evaluación autorreguladora, que tantaimportancia tienen en la construcción y en la implementación de lacompetencia científica, ya que permiten al alumnado valorar y serconsciente de sus propios puntos de vista y sus dudas y, a partir deese autoconocimiento, tener mayores posibilidades de autonomía,creatividad y capacidad crítica.

¿Cómo evaluar el grado de desarrollo de lacompetencia científica global (CCG)?La competencia científica, en su conjunto, no es algo que sedesarrolle una vez que el estudiante posea cada una de lascapacidades parciales, sino que debe formarse a lo largo de laescolaridad, al hilo de los avances en el desarrollo de cada una de lascapacidades científicas. Lo específico en este apartado es, por tanto,reflexionar sobre cómo implementar el análisis del proceso deintegración sinérgica de las distintas capacidades científicas. Y, ensegundo lugar, caracterizar las situaciones y tareas que pueden seradecuadas para esta evaluación global.

Una primera reflexión es que la CCG sólo puede manifestarse, ypor tanto evaluarse, en el curso de tareas de investigación escolarsobre problemas relativos a contextos cotidianos, ya que será en esassituaciones en las que el estudiante tendrá necesidad de utilizar deforma integrada las capacidades científicas consideradasanteriormente, con el fin de encontrar respuestas satisfactorias odesarrollar pautas de actuación adecuadas ante problemas concretosde carácter científico, tecnológico o socioambiental que esténpresentes en sus contextos vivenciales.

Una primera reflexión es que la CCG sólo puede manifestarse, y portanto evaluarse, en el curso de tareas de investigación escolar sobreproblemas relativos a contextos cotidianos.

Comentaremos, como ejemplo, el tipo de evaluación de la CCGque se podría efectuar en una investigación escolar sobre elproblema: «¿Por qué dice mucha gente que es malo dormir conplantas en el dormitorio y que hay que sacarlas al exterior?». Esprobable que muchos estudiantes de la clase compartan esta creenciay no se hayan planteado nunca ponerla en duda, mientras que otrosla rechacen con unos u otros argumentos. La investigación de este

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problema permitiría no sólo resolver dudas teóricas sobre la nutriciónde las plantas y sobre el problema de si conviene o no tenerlas en eldormitorio, sino también comprender la existencia de procesos detransmisión cotidiana, e incluso escolar, de ideas erróneas y lanecesidad de desarrollar criterios científicos personales que nospermitan mayor autonomía e independencia para valorar con rigor ytomar en nuestra vida cotidiana decisiones fundamentadas.

¿Cuándo y cómo llevar a cabo estas evaluacionesescolares de la competencia científica?La evaluación de la competencia científica puede implicar laintroducción de múltiples análisis de la dinámica del aula, en relacióncon cada aspecto de esta competencia. No obstante, no ha sidonuestra intención indicar que la evaluación de la competenciacientífica exige implementar a lo largo del curso todas y cada una deesas tareas de evaluación. La actividad evaluadora que decidamosrealizar a lo largo de nuestra enseñanza será aquella queconsideremos necesaria y temporalmente viable en cada caso.Aunque si se tiene poca experiencia en este tipo de evaluación, quizálo sensato sea empezar por algunos procesos concretos que seconsideren menos dificultosos e ir avanzando de forma segura yprogresiva, recabando en compañeros y asesores, o en este mismolibro, los apoyos o ideas que fueran necesarios en cada caso.

La actividad evaluadora que decidamos realizar a lo largo de nuestraenseñanza será aquella que consideremos necesaria ytemporalmente viable en cada caso.

¿Cuándo evaluar estos aspectos, entonces? Como es habitual,podría ser útil una evaluación diagnóstica inicial del nivel SIF deaprendizajes básicos, o en cuanto a algunas capacidades científicas ola competencia científica global. Posteriormente, a lo largo del curso,dedicar algunos momentos a la evaluación de los avances ydificultades en aprendizajes básicos y capacidades concretas, nonecesariamente individuales, sino también de equipo o de grupoclase. Y en algún momento más terminal, abordar el análisis de laCCG y los avances logrados al respecto durante el curso, así como losobstáculos y dificultades que aparecen con mayor frecuencia.

Todo ello nos proporcionará además datos interesantes paraevaluar nuestra propia actuación al promover la competencia científicade nuestros estudiantes y para estimar la validez de los objetivos

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planteados, de las secuencias de actividades y las tareas realizadas,de los recursos puestos en juego, del clima de aula conseguido, etc.Se logrará así una base indispensable para la mejora de la enseñanzaque realizamos y nuestro desarrollo profesional.

En resumen

La evaluación del grado de competencia científica de los escolares escompleja. Incluye procesos dirigidos a comprobar el nivel SIF de losaprendizajes básicos del alumnado sobre aspectos concretos del conocimientocientífico escolar, a explorar el grado de avance de cada una de lascapacidades científicas implicadas y a establecer el nivel de la competenciacientífica global del alumnado.Esta evaluación debe servir no sólo o principalmente para calificar alalumnado, sino también para conocer, de forma individual o colectiva, losavances y dificultades en el desarrollo de la competencia científica y loscambios y mejoras necesarias en cada caso.Cada uno de los aspectos anteriores puede evaluarse empleando toda labatería de situaciones y tareas de aula que puedan proporcionar datossignificativos al respecto, mucho más allá de los controles y exámenestradicionales.De la misma manera que el desarrollo de la competencia científica está ligadoa la práctica de procesos de investigación escolar por parte del alumnado,también esta opción puede ser idónea en el desarrollo profesional quenecesita el docente para asumir la teoría y la práctica de la enseñanza y de laevaluación orientadas al desarrollo de la competencia científica.

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En la práctica

Para aplicar personalmente algunas de las ideas anteriores es interesante reflexionar sobre algunas delas cuestiones que plantean Gil y Vilches (2006) acerca de la evaluación que realizamos en nuestrasaulas:

¿Se incluyen situaciones problemáticas abiertas que permitan a los estudiantes formular preguntasy plantear problemas?¿Se pide la emisión de hipótesis, fundamentadas en los conocimientos disponibles, susceptibles deorientar el tratamiento de las situaciones y de hacer explícitas, funcionalmente, laspreconcepciones?¿Se plantea la elaboración de planes de investigación, incluyendo, en su caso, diseñosexperimentales?¿Se piden análisis detenidos de los resultados (su interpretación física, fiabilidad, etc.) a la luz delcuerpo de conocimientos disponible, de las hipótesis manejadas o de otros resultados?¿Se piden esfuerzos de integración que consideren la contribución de los estudios realizados a laconstrucción de un cuerpo coherente de conocimientos? ¿Se pide algún trabajo de construcciónde síntesis, mapas conceptuales, etc. que ponga en relación conocimientos diversos?¿Se incluyen actividades relativas a las implicaciones CTSA del estudio realizado (posiblesaplicaciones, transformaciones sociales, repercusiones negativas…), a la toma de decisiones, enparticular, frente a los graves problemas que afectan a la humanidad y la necesidad de contribuir aun futuro sostenible?¿Se presta atención a la comunicación como aspecto esencial de la actividad científica? ¿Se planteala elaboración de memorias científicas del trabajo realizado?¿Se potencia en la evaluación la dimensión colectiva del trabajo científico valorando los trabajosrealizados en equipo y prestando atención al funcionamiento de los grupos de trabajo? ¿Sefavorece la interregulación de los equipos?

COMENTARIO: es una actividad que puede permitirnos:Reflexionar en profundidad sobre la finalidad de los procesos de evaluación que implementamos enclase.Apercibirnos del posible interés de algunos de los aspectos incluidos en el listado anterior quegeneralmente no tomamos en consideración.Reflexionar sobre qué situaciones, tareas e instrumentos podrían ser adecuados para el análisis delos distintos aspectos de la evaluación señalados.Relacionar cada interrogante que se nos plantea con la propuesta de evaluación de las distintasdimensiones de la competencia científica que efectúa esta idea clave.

1. Un modelo que incluye conocimientos interrelacionados sobre temas como: su composición química, laestructura celular, las funciones vitales, la diversidad anatómica y fisiológica para el desarrollo de lasfunciones vitales, la interdependencia de los seres vivos, entre sí y con el medio físico, en los ecosistemasy los mecanismos de adaptación evolutiva de las especies.

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Para saber más…

CAAMAÑO, A. (coord.) (2011): Didáctica de la Física y la Química. Barcelona. Graó.Algunos de los especialistas más destacados de la didáctica de estas disciplinas tratan en este librolas cuestiones clave que plantea la enseñanza de las ciencias, en general, y la Física y la Química, enparticular, y proponen actividades de aula clarificadoras. Por ejemplo, la diferencia entre ciencia yciencia escolar, la competencia científica y la competencia profesional, las secuencias didácticas, laelaboración de modelos, la argumentación, los trabajos prácticos investigativos, la tecnología digitalen la enseñanza de la Física y Química, o la evaluación.

Con el objetivo de proporcionar una amplia panorámica de los contenidos disciplinares, didácticos ycurriculares correspondientes al Máster de educación secundaria de Física y Química, este libro secompleta con otros dos volúmenes:

CAAMAÑO, A. (coord.) (2011): Física y Química. Complementos de formación disciplinar. Barcelona.Graó.

CAAMAÑO, A. (coord.) (2011): Física y Química. Investigación, innovación y buenas prácticas.Barcelona. Graó.

CAÑAL, P. (coord.) (2011): Didáctica de la Biología y Geología. Barcelona. Graó.De una manera clara, asequible y actualizada, reconocidos especialistas de la didáctica de estasdisciplinas abordan las cuestiones clave de la enseñanza de las ciencias, en general, y de la Biología yla Geología, en particular, e incluyen actividades para su tratamiento en el aula. Por ejemplo, qué seentiende por competencia científica y qué debe hacer el profesorado para desarrollarla, qué cienciaenseñar, cuáles son las concepciones y los modelos de los estudiantes sobre el mundo natural, quépapel tienen los trabajos prácticos, qué es la enseñanza por investigación o cuál es la función de laevaluación.Para ofrecer una perspectiva de conjunto de los contenidos disciplinares, didácticos y curricularescorrespondientes al Máster de educación secundaria de Biología y Geología, este libro se completacon otros dos volúmenes:

CAÑAL, P. (coord.) (2011): Biología y Geología. Complementos de formación disciplinar. Barcelona.Graó.

CAÑAL, P. (coord.) (2011): Biología y Geología. Investigación, innovación y buenas prácticas.Barcelona. Graó (2011).

CAÑAS, A.; MARTÍN-DÍAZ, M.J.; NIEDA, J. (2007): Competencia en el conocimiento y la interaccióncon el mundo físico. Alianza Editorial. Madrid.Este libro analiza las características más destacables de los currículos de ciencias que se hansucedido en las dos últimas décadas (desarrollados a partir de la LOGSE, LOCE y LOE), presenta elconcepto de competencia científica y lo compara con las propuestas que figuran en el currículoactual de ciencias (LOE).

JIMÉNEZ ALEIXANDRE, M.P. (2010): 10 Ideas clave. Competencias en argumentación y uso depruebas. Barcelona. Graó.Excelente libro sobre la argumentación que la autora organiza en torno a diez cuestionesrelevantes. Por ejemplo, qué es la argumentación, qué dimensiones del trabajo científico seaprenden argumentando, en qué contribuye la argumentación a aprender a comunicar ideas de

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ciencias, cómo diseñar tareas y ambientes de clase que promuevan la argumentación, cómoenseñar a evaluar argumentos de otros basándose en pruebas… Y ofrece abundantes ejemplos ycasos prácticos que proporcionan ideas para el aula.

JIMÉNEZ ALEIXANDRE, M.P. (coord.) y otros (2003): Enseñar ciencias. Barcelona. Graó.Es un libro bien estructurado, claro y riguroso que puede resultar de gran ayuda al profesorado deciencias en su tarea docente. Analiza los aspectos más relevantes de la didáctica de las ciencias yofrece una buena síntesis de cuestiones específicas relacionadas con la enseñanza de cada una delas cuatro disciplinas científicas básicas.

OCDE (2008): Informe PISA 2006. Competencias científicas para el mundo del mañana. Madrid.Santillana.Cada tres años, el programa para la evaluación internacional de alumnos (PISA) ofrece sus datos yvaloraciones sobre el rendimiento escolar en las competencias lingüística, matemática y científica.En cada ocasión prioriza una de ellas. En 2006 le tocó el turno a la competencia científica, lo que novolverá a ocurrir hasta 2015, eso hace de este volumen una referencia obligada.

SANMARTÍ, N. (2007): 10 Ideas clave. Evaluar para aprender. Barcelona. Graó.Siguiendo el estilo claro y directo de la colección Ideas clave, este libro analiza el papel de laevaluación en la mejora de la calidad de la enseñanza sintetizándolo en 10 ideas clave queresponden a preguntas como «¿por qué pensar que el principal objetivo de la evaluación esmostrar los resultados del aprendizaje, en lugar de pensar en ella como la actividad que impulsadicho aprendizaje y mejora su calidad?».

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GlosarioACTITUDES HACIALA CIENCIA

Sentimientos y valoraciones personales respecto al conocimiento científico y lacomunidad de investigadores en ciencias.

ALFABETIZACIÓNCIENTÍFICA

Capacidad de utilizar las grandes ideas de la ciencia y los procedimientoscientíficos básicos para debatir y tratar problemas sociocientíficos, ambientaleso tecnológicos, explicar fenómenos naturales y abordar situaciones de la vidacotidiana.

APRENDIZAJESIGNIFICATIVO

Aquel que establece conexiones sustanciales, no arbitrarias, con lo que elindividuo ya sabe, de manera que puede utilizarlo en un contexto diferente alque lo adquirió. Un aprendizaje es tanto más significativo cuanto mayores sonla calidad y el número de relaciones que establece con la estructura cognitivadel sujeto y mayor su funcionalidad.

ARGUMENTAR

Emitir un juicio de manera razonada. Implica evaluar el conocimiento utilizandopara ello los datos, observaciones y evidencias disponibles. La argumentaciónva dirigida a un interlocutor (que puede, o no, estar presente) con la intenciónde convencerlo.

CAPACIDADCIENTÍFICA

Cada una de las capacidades personales que son requeridas y se integran en lacompetencia científica.

CIENCIACONTEXTUALIZADA

Perspectiva educativa que parte de problemas o situaciones del contexto –enlugar del conocimiento declarativo– para enseñar el conocimiento científico.Los contenidos se introducen y trabajan como herramientas necesarias paradar respuesta a dichos interrogantes.

CIENCIA DE LOSCIENTÍFICOS

Cuerpo integrado de conocimientos teóricos, métodos de trabajo y forma depensar y actuar de la comunidad científica. Es una creación intelectual de tiposocial fruto de un sin fin de personas de distintas épocas. También es unaactividad humana y, como tal, tiene aciertos y errores, avances y retrocesos,consensos y discrepancias, adhesiones inquebrantables y menospreciosprofundos, etc.

CIENCIA ESCOLAR

Cuerpo integrado de conceptos, procedimientos y actitudes propios de laciencia con una formulación adaptada a la educación formal. Se basa en elconocimiento científico, pero incorpora elementos del conocimiento cotidianoy otras formas organizadas de la cultura social.

COMPETENCIACapacidad de utilizar el conocimiento de manera eficiente para la resolución deproblemas en diversos contextos. Implica el uso integrado de conocimientosteóricos, habilidades prácticas, actitudes y valores.

COMPETENCIACIENTÍFICA

Conjunto integrado de capacidades para utilizar el conocimiento científico a finde describir, explicar y predecir fenómenos naturales; para comprender losrasgos característicos de la ciencia; para formular e investigar problemas ehipótesis, así como para documentarse, argumentar y tomar decisionespersonales y sociales sobre el mundo natural y los cambios que la actividadhumana genera en él.

COMPETENCIASCLAVE (O BÁSICAS)

Conjunto integrado de conocimientos, habilidades, actitudes y valores que seconsideran indispensables para el desarrollo personal y para una participaciónsatisfactoria en la sociedad.

COMPETENCIA ENCOMUNICACIÓNLINGÜÍSTICA

Capacidad para usar el lenguaje como instrumento de comunicación oral yescrita; de representación, interpretación y comprensión de la realidad; deconstrucción y comunicación del conocimiento, y de organización y

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COMPETENCIA ENEL TRATAMIENTODE LAINFORMACIÓN

Capacidad de utilizar habilidades para buscar, obtener, procesar y comunicarinformación en diferentes formatos (oral, escrito, audiovisual, digital,multimedia), y para transformarla en conocimiento.

COMPETENCIAMATEMÁTICA

Capacidad de utilizar el conocimiento matemático para resolver situacionesproblemáticas en diversos contextos. Supone el desarrollo de capacidadescomo la comprensión y el uso de información numérica, los procesos decategorización, las representaciones gráficas, la realización de cálculos, el usode nociones geométricas…

COMPETENCIAPARA APRENDER AAPRENDER

Capacidad para utilizar habilidades que permitan tomar conciencia de lo que seha aprendido, activar de forma consciente estrategias para adquirir nuevosconocimientos y favorecer un aprendizaje más eficaz y con mayor autonomía,que redunde en una mayor motivación, confianza en uno mismo y ganas deseguir aprendiendo.

COMPETENCIASOCIAL YCIUDADANA

Capacidad que ayuda a comprender el contexto social en el que se vive, acooperar, convivir y ejercer la ciudadanía democrática en una sociedad plural,así como a comprometerse en su mejora. En ella están integradosconocimientos diversos y habilidades complejas que permiten participar, tomardecisiones, decidir comportamientos y responsabilizarse de las decisionesadoptadas.

CONCEPTOSCIENTÍFICOS

Unidades básicas del conocimiento que utiliza la comunidad científica. Sonconstrucciones o imágenes mentales por medio de las cuales comprendemosel entorno y nuestras interacciones con él, resolvemos problemas y, sobretodo, nos comunicamos. No aparecen aislados, sino que precisan relacionesestructuradas para comprender sus significados.

CONOCIMIENTOCOTIDIANO

Saber de uso común en la sociedad compartido por el alumnado.

CONOCIMIENTOFUNCIONAL(MULTI-)

Saber susceptible de ser empleado por una persona en los diversos ámbitos desu vida.

CONTENIDO DE LAENSEÑANZA

Todo tipo de información (conceptual, de procedimiento o de actitud) que semoviliza y procesa en el aula a partir de múltiples fuentes, a fin de facilitar laconstrucción del conocimiento escolar por parte del alumnado.

CURIOSIDAD

Sentimiento innato, compartido por muchos grupos de animales, que sedesencadena ante cambios inusuales producidos en el entorno y que impulsa ala exploración. Motor del aprendizaje significativo y de los procesos deindagación humanos.

ENSEÑANZA PORINVESTIGACIÓNESCO-LAR OINDAGACIÓN

Modelo didáctico que promueve la estrategia de enseñanza de las cienciasbasada en la investigación escolar de interrogantes y problemas relativos a larealidad físico-natural.

ESTRATEGIA DEENSEÑANZA

Opción didáctica en función de la cual se seleccionan unos u otros tipos deactividades y tareas del alumnado y se organiza su secuencia en el curso de laslecciones o unidades didácticas.

HIPÓTESIS DEPROGRESIÓN

Propuesta basada en fundamentos lógicos y empíricos sobre las formulacionesy reformulaciones, gradualmente más complejas, por las que puede transcurrirla construcción del conocimiento escolar del alumnado sobre un determinado

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INVESTIGACIÓNESCOLAR OINDAGACIÓN

Actividad diseñada para dar a los estudiantes la oportunidad de trabajar comolo hacen los científicos en la resolución de problemas, familiarizarse con eltrabajo científico y adquirir una comprensión de sus procedimientos.

LENGUAJECIENTÍFICO

Subconjunto de la lengua, parcialmente coincidente con la lengua común, quese utiliza en la comunicación formal y funcional entre los científicos. Sucomponente diferenciador más claro es la terminología científica, pero tambiénse caracteriza por el uso particular que hace de los verbos y tiempos verbales,así como de los conectores.

MODELIZACIÓNProceso de elaboración de modelos científicos. En el contexto escolar, procesode elaboración de modelos científicos escolares que conlleva la evolución de losmodelos mentales de los estudiantes.

MODELOCIENTÍFICO

Representación simplificada de un sistema que hace visible sus rasgos clave ypuede usarse para explicar y predecir fenómenos científicos.

MODELOCIENTÍFICOESCOLAR

Simplificación de un modelo científico adaptado al contexto de la educaciónformal. También se llama modelo científico curricular.

MODELO MENTALRepresentación cognitiva de un sistema dotada de reglas de inferencia quepermiten la predicción de posibles futuros estados. En general implica lainterrelación de varios conceptos.

NATURALEZA DE LACIENCIA

Conocimiento sobre cómo se construye la ciencia, los métodos que se usanpara validar las teorías o sustituirlas por otras, el papel de la comunidadcientífica en todo ello y las relaciones ciencia-tecnología-sociedad.

PROCEDIMIENTOCIENTÍFICO

Cualquiera de los modos de actuar que los científicos siguen en susinvestigaciones. El término incluye tanto técnicas concretas como estrategiascomplejas. Por ejemplo, observar, correlacionar, formular hipótesis, diseñarformas de contrastarlas, alcanzar conclusiones, etc.

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Índice

Anteportada 2Portada 3Página de derechos de autor 5Índice 6Presentación 10

11 preguntas sobre la competencia científica y 11 ideas clave para responderlas 121 El ejercicio de una ciudadanía responsable exige disponer decierta competencia científica, Emilio Pedrinaci 15

¿Debe centrarse la enseñanza de las ciencias en el desarrollo de la competenciacientífica? 15

• Indicadores de una crisis 16• ¿Qué se entiende por «competencia» y qué utilidad puede tener? 18• Competencia y alfabetización científica 22En resumen 29En la práctica 31

2 La noción de competencia científica proporciona criterios paraseleccionar, enseñar y evaluar los conocimientos básicos, EmilioPedrinaci

34

¿Es la competencia científica un elemento curricular más o una nueva forma deorganizar el currículo de ciencias? 34

• Algunas ventajas de la perspectiva competencial y requisitos para que puedanhacerse efectivas 35

• La competencia científica entre las demás competencias 39• Competencia científica y currículo de ciencias 43En resumen 46En la práctica 49

3 Deben enseñarse los conceptos y teorías científicasimprescindibles para elaborar explicaciones básicas sobre el mundonatural, Antonio de Pro

53

¿Qué conceptos y teorías científicas deben incluirse en el currículo? 53• ¿Cuáles son las prioridades de la investigación científica? 55• ¿Qué necesidades tienen los ciudadanos? 59

270

• ¿Qué conocimientos establece el currículo? 62En resumen 68En la práctica 71

4 Los ciudadanos necesitan conocimientos de ciencias para darrespuestas a los problemas de su contexto, Antonio de Pro 75

¿Hay sólo una ciencia que enseñar? 75• ¿En qué consiste contextualizar el contenido objeto de enseñanza? 77• ¿Conviene plantear un currículo contextualizado de las ciencias? 80• ¿Tenemos unidades didácticas con un enfoque contextualizado de las ciencias? 85En resumen 89En la práctica 92

5 La elaboración y evaluación de modelos científicos escolares esuna forma excelente de aprender sobre la naturaleza de la ciencia,Aureli Caamaño

95

La naturaleza de la ciencia: un objetivo fundamental de la enseñanza de lasciencias 95

• ¿Qué modelo de ciencia debe ser promovido en las aulas? ¿Cómo debe serenseñada la naturaleza de la ciencia? 96

• ¿Cómo está reflejado el objetivo de comprender la naturaleza de la ciencia enel currículo de ciencias de la ESO y el bachillerato? 104

• ¿Qué actividades son las más adecuadas para comprender la naturaleza de laciencia? 107

En resumen 108En la práctica 112

6 La investigación escolar es la actividad que mejor integra elaprendizaje de los diferentes procedimientos científicos, AureliCaamaño

117

La indagación como enfoque organizador del currículo 117• La indagación como objetivo de aprendizaje y como método didáctico 119• Las actividades de investigación suponen un aprendizaje holístico de losprocedimientos 121

• Investigaciones para resolver problemas teóricos y problemas prácticos 122• Una secuencia de cuestiones para guiar la planificación conjunta de lasinvestigaciones 123

• Factores que condicionan la dificultad de las investigaciones 126• Secuencias didácticas de carácter indagativo 128

271

En resumen 130En la práctica 133

7 Aprender ciencias es, en buena medida, aprender a leer, escribir yhablar ciencia, Emilio Pedrinaci 137

¿La enseñanza de las ciencias debe ayudar al desarrollo de la competencia encomunicación lingüística? 137

• El lenguaje científico: algunas de sus características 138• ¿Qué tiene de específico el lenguaje científico y qué papel desempeña en elaprendizaje de la ciencia? 141

• ¿Qué tipos de textos son más usuales en la ciencia? 148• Algunos modos de trabajarlo en el aula 149En resumen 154En la práctica 156

8 Las implicaciones sociales del conocimiento científico ytecnológico forman parte de éste y, por lo tanto, de su enseñanza,Antonio de Pro

158

¿Deben analizarse en el aula las implicaciones sociales de la ciencia y latecnología? 158

• ¿Qué nos dice la competencia en el conocimiento e interacción con el mundofísico sobre las implicaciones sociales de los avances científicos y tecnológicos? 159

• ¿Qué nos dicen las otras competencias sobre las implicaciones sociales de losavances científicos y tecnológicos? 161

• ¿Cómo aparece la ciencia en nuestro contexto social? 164En resumen 177En la práctica 180

9 El desarrollo de la competencia científica demanda y produceactitudes positivas hacia la ciencia y el conocimiento científico,Pedro Cañal

182

¿Cómo promover el interés por la ciencia? 182• El problema del desinterés hacia la ciencia 183• Curiosidad e interés por la naturaleza 188• La aproximación directa a la realidad natural 192• La utilidad del saber científico escolar para la vida 193• Enseñar y aprender investigando 196En resumen 197

272

En la práctica 20010 Saber ciencias no equivale a tener competencia profesional paraenseñar ciencias, Pedro Cañal 201

¿Qué debe saber y saber hacer el profesor para promover el desarrollo de lacompetencia científica? 201

• ¿Cómo se desarrolla la competencia científica del alumnado? 202• El desarrollo de la competencia científica 204• Los cambios necesarios en la enseñanza de las ciencias 208• ¿Qué competencia profesional necesita el profesor para promover lacompetencia científica del alumnado? 213

• Obstáculos y dificultades. ¿Cómo avanzar? 217En resumen 219En la práctica 222

11 La evaluación de la competencia científica requiere nuevasformas de evaluar los aprendizajes, Pedro Cañal 225

¿Cómo evaluar en clase el desarrollo de la competencia científica? 225• ¿Qué hay que evaluar para evaluar el nivel de competencia científica delalumnado y cómo hacerlo? 226

• ¿Cómo evaluar el nivel SIF de los aprendizajes básicos de ciencias? 229• ¿Cómo realizar la evaluación de cada una de las capacidades científicas? 236• ¿Cómo evaluar el grado de desarrollo de la competencia científica global(CCG)? 244

• ¿Cuándo y cómo llevar a cabo estas evaluaciones escolares de la competenciacientífica? 245

En resumen 246En la práctica 248

Para saber más 250Glosario 252Referencias bibliográficas 255

273