Enseñanza de las ciencias escuela pedagogica experiemntal

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La enseñanza de las ciencias

COLECCIÓN POLÉMICA EDUCATIVA

PLANTEAMIENTOS EN EDUCACIÓN



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ESCUELA PEDAGÓGICA EXPERIMENTAL

Apartado Aéreo 25683, Santafé de Bogotá, Colombia

Correo electrónico: [email protected]

© 2000. Escuela Pedagógica Experimental

PRIMERA EDICIÓN: abril de 2000

ISSN: 0121-4853

EDICIÓN:Escuela Pedagógica Experimental

DISEÑO DE PORTADA:Sergio Ricardo Vargas

DIAGRAMACIÓN Y CORRECCIÓN:Oscar Oswaldo Torres A.

IMPRESIÓN Y ENCUADERNACIÓN:Centro de Impresión Digital Cargraphics, S.A.

Se prohíbe la reproducción total total o parcial deesta obra por cualquier medio, ya sea electrónico, me-cánico, por fotocopia, por registro u otros, sinel permiso previo y escrito de la Escuela PedagógicaExperimental.

Impreso y hecho en ColombiaPrinted and made in Colombia

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CONTENIDO

LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS I

Un debate permanente...........................................................3Planteamientos en educación.................................................5La enseñanza de las ciencias: un punto de partida...............7

Las ATAs: una alternativa didácticaDino Segura...................................................................................9

De las concepciones de los niños a un modelode aprendizaje alostérico

André Giordán ......................................................................39

La formación de una actitud científica en el niño:opción por una alternativa fenomenológicaCarlo Federici, José Granés, Antanas Mockus,Jorge Charum, María C. Castro, Carlos A.Hernández, Berenice Guerrero ...................................................57

Investigando la realidad próxima: un modelodidáctico alternativo

Pedro Cañal, Rafael Porlán........................................................79

Investigando una gotaDino Segura..................................................................................95


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LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS II

Opciones derivadas de la filosofía de la ciencia................109

Explicaciones infantilesAdela Molina, Dino Segura.......................................................113

Modelos infantilesMaría Arcà, Paulo Guidoni.......................................................133

La metodología científica y la enseñanza de las ciencias.Relaciones controvertidas

Daniel Gil-Pérez .........................................................................149

Constructivismo humano: un consenso emergenteJoseph D. Novak........................................................................175

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La enseñanza de lasciencias

I


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Un debate permanente

Ya hace una década que iniciamos la publicación de la revistaPlanteamientos en Educación. Por aquel entonces percibíamosla revista como una necesidad. En nuestro medio no existíanmateriales que dieran cuenta de las investigaciones y puntos devista de especialistas nacionales o internacionales sobre algu-nos temas y preocupaciones de maestros e investigadores.

Por otra parte, en el mundo se están planteando continuamentenuevas problemáticas y se está avanzando en redefiniciones queen algunos casos ponen en tela de juicio las concepciones yprácticas escolares usuales.

La situación, en términos generales, no ha cambiado y los artí-culos que se han publicado mantienen su vigencia, pero la ma-yoría de las ediciones de Planteamientos en Educación estánagotadas y ha sido insistente la solicitud de muchos maestrospor tenerlas. Es por estas razones que hemos tomado la decisiónde proponerlos nuevamente a los maestros, con una nueva pre-sentación editorial; de esta manera aspiramos a contribuir alenriquecimiento y localización teórica y práctica de las inquie-tudes y actividades innovadoras que se están dando permanen-temente en nuestro medio.


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Planteamientos en educación

Es frecuente aseverar que el conocimiento no puede ser el resultado del trabajo solitario, que en su génesis y en su desarrollo el

conocimiento debe contar con una comunidad que, a la vez que lohaga posible, esté en capacidad de darle tal estatus. Dicho de otraforma, el conocimiento surge de intereses y necesidades de gruposde personas y de comunidades, no de individuos aislados.

Podríamos avanzar un poco más en este planteamiento poniendo enduda la posibilidad de «conocimiento en una determinada disciplina»si no existe una comunidad articulada en torno a tal disciplina. En elcaso de las ciencias existen datos y acontecimientos recientes quenos permiten afirmar que tal comunidad se está consolidando. ¿Serátal la situación al hablar de educación?¿Existe en nuestro medio unacomunidad de educadores, o de pedagogos?

Es claro que para que exista tal comunidad no basta con la existenciade los educadores y los pedagogos, es necesario que existan ademásproblemas compartidos, formas de comunicación, debates. No bastacon que existan discursos, es necesario poner tales discursos en difi-cultades. No basta con que existan maestros, es necesario que seencuentren empeñados en polémicas y discusiones. No podemos con-formarnos con que cada quien posea su verdad, es necesario queconstruyamos una o que sintamos que realmente estamos caminandohacia su construcción. Tal es una de las razones por las que nos esta-mos embarcando en la empresa de producir una revista para nosotrosmismos, los educadores.


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Otra razón de ser de esta publicación se deriva del estado precario enque nos encontramos para confrontar nuestros problemas, alternati-vas y búsquedas, con la situación de la educación en otros países.Para muchos de nosotros, los problemas que vislumbramos en nues-tras aulas parece que correspondieran simplemente a nuestro atrasoe intentamos muchas veces ocultarlos o tratar de solucionarlos «sinque nadie lo sepa». Las cosas serían distintas si tuviésemos conoci-miento de lo que sucede en otras escuelas de nuestro país, o de otrospaíses. Entonces sabríamos que la educación se encuentra en crisisde fundamentación, que no existe actualmente ninguna posiciónhegemónica sobre lo que debe ser la clase, o el currículo, o el maes-tro, o la escuela, que nuestros problemas y dificultades son problemasy dificultades de muchos y a la vez que muchas de nuestras propues-tas e iniciativas son compartidas por ignotos maestros de España o deItalia o de Francia. No se trata de tranquilizarnos corroborando quenuestros problemas son problema de muchos; se trata más bien deevaluar las soluciones y orientaciones que otros proponen para estosproblemas comunes con referencia a nuestro propio contexto y, a lavez, de comunicar e informar a otros acerca de lo que estamos ha-ciendo, tal vez ello puede ser de ayuda para algunos.

Finalmente, la Escuela Pedagógica Experimental desde hace algúntiempo se ha empeñado en construir una práctica pedagógica distintay, hoy, como innovación educativa y como Primer Premio en el Con-curso Nacional de Pedagogía, debe dar cuenta a la comunidad deeducadores acerca de sus concepciones. Se trata de someter susplanteamientos al juicio de los educadores mismos y de contribuir asía la construcción de una comunidad de educadores.

Así como queremos someter al debate público nuestros puntos devista, también abrimos las páginas de la revista a otras opiniones ydiscusionescon el fin de hacer públicos los planteamientos acerca delmaestro, del aula, de la escuela y de la educación. Sostenemos que enel centro de la pedagogía y de la escuela debe estar el maestro, y quesi no lo está actualmente, una de las metas inmediatas de nuestracomunidad de maestros es recuperar su papel central. Seguramenteexisten muchos que pueden hablar de educación, pero el protagonistaprincipal en tal evento es el maestro.

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La enseñanza de las ciencias:un punto de partida

Para los educadores no es extraño que muchas de las novedadesen la escuela surjan de reflexiones acerca de la enseñanza de las

ciencias. Quizás ello se relaciona con el papel crucial que se asignaen el actual estado de desarrollo de la ciencia y la tecnología a unaformación en ciencias. O se debe a que es precisamente la enseñan-za de las ciencias el campo en que se puede constatar con mayorprecisión el fracaso de la escuela, o a que para muchos especialistasy educadores, la enseñanza de las ciencias naturales y la matemáticason una oportunidad no compartida con ninguna otra disciplina esco-lar para lograr ciertos valores formativos que trascienden el aprendi-zaje mismo de la ciencia. Tal vez ello se debe también a que sólo apartir de este dominio se puede evidenciar y rebatir la tiranía escolarque se ha impuesto precisamente en nombre de la ciencia, tiranía quese presenta con el nombre de objetividad en unos casos, o del métodocientífico en otros, o con descalificativos para quienes no se adaptana las prácticas memorizadoras y obedientes frente a algoritmos y apensamientos ya hechos.

En este primer número de la revista Planteamientos en Educaciónincluimos la posición de tres grupos de trabajo respecto de la ense-ñanza de las ciencias. Se trata de tres planteamientos NO conver-gentes en su totalidad. Para Giordán (de Ginebra - Suiza) la escuelausual no da una solución para el aprendizaje de la ciencia y es nece-sario elaborar modelos que tengan en su centro la comprensión. El


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modelo que propone plantea implicaciones a la tarea del docente quese concretan en la necesidad de construir un entorno didáctico que esde características dinámicas e interactuantes. Por su parte Cañal yPorlán (de la Universidad de Sevilla - España) exponen también laurgencia de un modelo didáctico que supere las dos dificultades queidentifican como más relevantes de la escuela: las prácticas autorita-rias y las barreras que existen entre la escuela y su entorno, e involucrecomo hilo conductor para las actividades en el aula, la investigacióndel alumno. Finalmente, el grupo del profesor C. Federici (de la Uni-versidad Nacional - Colombia) luego de enfatizar en el caráctercientifista de la formación usual en ciencias y matemáticas, abogapor una alternativa que surge de la fenomenología de acuerdo con lacual el aprendizaje debe asumirse como una necesidad íntima paraquien aprende. De ello se sigue que no basta con lograr un deseo desaber, es necesaria la formación de una voluntad de saber que selogrará en cuanto se consiga un sentimiento de realización.

La segunda parte de esta edición ilustra una alternativa para la ense-ñanza, producto de la actividad docente-investigativa de la EscuelaPedagógica Experimental, las Actividades Totalidad Abiertas. Estaexposición es seguida de un ejemplo de tal opción.

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Las ATAs: una alternativa didáctica

Dino de J. Segura*

Introducción

Si consideramos la clase como un problema estrictamente didácti-co, existen a nuestro juicio estos tres elementos que deben tener-

se en cuenta en la búsqueda de su optimización:

1) La manera como se articulan los conocimientos que se constru-yen con los conocimientos anteriores que posee el alumno (pro-blema epistemológico).

2) La selección de los temas que se tratan y la determinación de suprofundidad, en cuanto ésta debe corresponder entre otras cosasal desarrollo intelectual del estudiante (problema lógico).

3) La selección de los temas o problemas que se resuelven en clase,en cuanto la actitud de los alumnos frente a ellos (relaciones deapropiación-rechazo, por ejemplo) es determinante para la captu-ra del interés por lo que se hace (problema de pertinencia).

* Universidad Distrital. Escuela Pedagógica Eexperimental.


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La alternativa que proponemos para la clase de ciencias se basa en laorganización de ésta en torno a Actividades Totalidad Abiertas (ATAs).Desde nuestro análisis teórico y a partir de las experiencias adelanta-das en diferentes contextos (Segura 1986, 1989), estas actividadespermiten cumplir, en la clase, con las exigencias anotadas en cuantologran la coherencia conceptual (que tiene en cuenta el aspectoepistemológico), la coherencia lógica (que se relaciona con las posibi-lidades de comprensión-elaboración del discurso) y la coherencia enel formato de la actividad (que apunta a solucionar los problemas depertinencia). El propósito de este material es precisamente ilustrar lascaracterísticas de las ATAs y mostrar a partir de ello cómo las activi-dades así previstas satisfacen con los requisitos que planteamos antes.

Contextualización del problema

A finales de los años setenta consideraciones convergentes tanto dela historia de la ciencia como de la psicología y de la epistemologíacondujeron a afianzar la idea de discontinuidad en el proceso de cons-trucción del conocimiento. Los elementos que conducen casi directa-mente a tal concepción se derivan de varios resultados independien-tes entre los cuales es importante señalar la interpretación de Kuhn(1971, 1982) acerca de la historia de la ciencia y en particular de lascaracterísticas de las revoluciones científicas; los estudios de Piaget(1975) respecto al proceso de acomodación (en los mecanismos deequilibración) y los planteamientos de diversas escuelas epistemoló-gicas, por ejemplo los planteamientos de Kossik (1967), Bachelard(1970, 1975), principalmente al introducir en la discusión el conceptode «obstáculos epistemológicos», o del mismo Piaget (1970, 1972),concretamente en lo referente a sus estudios de epistemología genéticay a sus inferencias en cuanto al paralelo entre la filogénesis y la onto-génesis en la constitución del conocimiento.

Las últimas contribuciones llevaron a que, además de la discontinui-dad ya postulada, se empezara a dar un papel central, en los procesosescolares, al conflicto. La tipificación del conflicto se deriva especial-mente de la constatación lograda en diferentes países y por equipos

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diferentes de investigación, de la existencia de formas alternativas deexplicación (o preteorías) tanto en los niños como en adultos sin esco-laridad, y de las dificultades, muchas veces insuperables en las metodo-logías tradicionales, para lograr su remplazo (Porlán, 1988). En gene-ral el conflicto se vislumbraba como una estrategia para propiciarrevoluciones científicas individuales o colectivas al contrastardiscursiva y empíricamente las predicciones derivadas de las preteoríasen situaciones sorprendentes o cotidianas que no habían sido objetode reflexión.

El modelo construido para explicarnos la acción didáctica y para pla-near la clase presentaba, sin embargo, dos carencias. Por una parte,en el proceso escolar de búsqueda de explicaciones (que conduciríaal conflicto al contrastar las predicciones elaboradas a partir de lasformas espontáneas de explicación) no existe la tensión afectiva quesí se da en la historia de la ciencia entre el investigador y los proble-mas que estudia. En este sentido, no existe un deseo de saber quegarantice la apropiación, por parte del estudiante, de los problemasque se estudian en la clase.

En segundo lugar, en los elementos tomados como fuente para laanalogía que conduce a la construcción del modelo didáctico, no apa-rece alguien similar al maestro. En otras palabras, ni el proceso dedesarrollo cognoscitivo, ni la construcción del conocimiento a nivelcolectivo, cuentan con alguien que, como el maestro, sí sabe paradónde va la clase. Aquellos son procesos espontáneos mientras en lasituación didáctica existe alguien que explícitamente planea el proce-so (la clase).

Esta consideración nos lleva a buscar (o a definir) dentro del modelo,tanto el papel del maestro como las estrategias para crear el meca-nismo de apropiación de las situaciones que se estudian en la clasepor parte de los alumnos. Para satisfacer este último requisito, la cla-se debería de poseer un formato que tuviera en cuenta los interesesdel estudiante.

Entre tanto, se adelantaron, incluso en nuestro país, muchas investi-gaciones relacionadas con el tema, que en parte tomaban como punto



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de partida los supuestos anotados. Para algunos grupos la meta fun-damental era (y es aún) la tipificación de las preteorías o preconcep-ciones. Para otros, el objetivo se concretaba en la determinación delas situaciones que provocaran el conflicto.

Vale la pena anotar en este punto que la identificación de las formasde explicación como elemento central del aprendizaje de la cienciaes, al menos en parte, una consecuencia del rechazo generalizado ajuzgar el aprendizaje de algo por las respuestas y los cambios en laconducta, y a la vez una ratificación de la importancia de los procesosmentales y de los condicionantes culturales en la construcción de sig-nificados. En particular, al centrar la atención en las explicaciones, loque se coloca como meta en el aprendizaje de las ciencias es la cons-trucción teórica y no la adquisición de conceptos.

El problema en que nos encontrábamos en 1984 era precisamente elde establecer formas didácticas que permitieran que la clase satisfi-ciera tres exigencias. La clase debería, en primer lugar, tomar encuenta las formas espontáneas de explicación, esto es, ser coherenteconceptualmente; en segundo lugar, debería ser coherente lógicamentey, finalmente, considerar las inquietudes y expectativas de los estu-diantes, esto es, ser coherente en cuanto al formato de presentaciónde las actividades.

La primera exigencia tiene que ver con la construcción de significa-dos. Si los alumnos poseen antes de la clase una preteoría, debemosreconocer que es a partir de ella que asignan significados a los datosy situaciones que se estudian y que en este sentido la clase debeverse como una instancia en la cual se logra un cambio conceptualque permite la elaboración de explicaciones cada vez más cercanas ala elaboración científica. Esta exigencia se fundamenta al menos entres elementos importantes.

En primer lugar, las preconcepciones no son errores, sino pasos inevi-tables en la construcción del conocimiento, que en cuanto a conoci-miento son tan respetables como el conocimiento científico. En se-gundo lugar, el conocimiento es una construcción individual, no unatransmisión desde un emisor a un receptor pasivo. Finalmente, se

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presupone que así como existen conocimientos de base (preteóricos)y conocimientos científicos, también pueden existir (y en realidad exis-ten) pasos intermedios entre ellos y, en este sentido, no es posible enun paso único saltar de un saber espontáneo a un saber científico.

Por otra parte, debe tenerse en cuenta que cualquiera no es capaz deaprender cualquier cosa, independientemente de su complejidad lógi-ca. Debe existir entonces una correspondencia entre la complejidadde los temas que se estudian y las capacidades intelectuales de losalumnos. Finalmente, al incluir como exigencia la coherencia en elformato, estamos exigiendo que, con el fin de que la clase funcione,debe darse una situación de apropiación de lo que se estudia por partede los alumnos, y ello depende del formato de presentación de laclase (evidenciado muchas veces en el problema concreto que seresuelve).

En nuestro caso, existió en la concepción del trabajo de investigaciónotra consideración relacionada con la determinación de las metas dela clase de ciencias, esto es, con la definición de la razón de ser de laclase misma. A medida que se desarrolló el proyecto, fue adquiriendopara nosotros más fuerza la idea de que la ciencia debe verse máscomo una actividad que como un resultado, y que en este sentido loque debe buscarse con su enseñanza no es el dominio de un grannúmero de resultados sino la creación de una actitud ante el mundonatural y social.

En pocas palabras, para nosotros lo que tipifica el espíritu científico(que es como se manifiesta la actitud científica) puede resumirse enestos términos. En primer lugar, una persona formada dentro de unadisciplina científica no es quien sabe las respuestas a muchas pregun-tas, sino quien posee preguntas ante lo que es evidente para otros. Ensegundo lugar, no basta con preguntarse cosas, es necesaria la acti-tud de búsqueda de respuestas. La formación de una actitud científi-ca se manifiesta en el deseo de saber y se proyecta como voluntad desaber (Federici, 1984). Finalmente –y esta exigencia es complemen-taria de las anteriores– se requiere una formación de base caracteri-zada más por la profundidad que por la extensión: debe dominarse un



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cuerpo de conocimientos que permita la aproximación exitosa a lasolución de los problemas. Estos elementos son paralelos a la crea-ción de una confianza en la propia racionalidad. Sólo quien confía enque es posible conquistar el conocimiento se embarca en su búsqueda.

Exigencias a la clase

De manera esquemática podemos considerar las implicaciones quesurgen de estas consideraciones como exigencias a la clase.

Desde el punto de vista de la coherencia conceptual, es convenienteproponer en clase situaciones que cumplan al menos con estas dosfunciones:

1) Que faciliten la exteriorización de preteorías y formas espontá-neas de descripción y explicación.

2) Que permitan, en su desarrollo, la profundización de la compren-sión; esto es, la aproximación paulatina a formas más elaboradasde descripción y explicación a partir de las formas espontáneas deexplicación.

Ahora bien, desde el punto de vista de la coherencia lógica, ésta selogra si en el desarrollo de la clase se mantiene siempre presente lacomprensión:

1) Por una parte, el estudiante debe estar en capacidad de justificarracionalmente lo que hace.

2) Además la clase, desde el punto de vista de los factores del desa-rrollo cognoscitivo, debe procurar situaciones que lo promuevan(conflictos, incoherencias, etc.).

Finalmente, si consideramos las exigencias en torno a la coherenciaen el formato de la clase, encontramos que:

1) Debe existir una tensión afectiva (interés) del alumno por lo quehace, de tal manera que los problemas que se estudian sean sus

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problemas y no simplemente los problemas de la clase, o del maes-tro.

2) En la búsqueda de situaciones interesantes deberá resolverse elproblema de las necesidades, esto es, tratar de convertir las nece-sidades en intereses.

Estos requisitos aclaran desde ahora que la actividad escolar no sólodebe pensarse como una posibilidad para el presente (del estudiante),como podría pensarse al considerar la apertura de las actividades y elénfasis en sus intereses, sino que la clase debe así mismo proyectarse,por las actividades que propone, hacia la formación entendida en sen-tido amplio. Al mismo tiempo, aclaramos que la clase no puede con-cebirse en función exclusiva del futuro, sacrificando tanto los intere-ses presentes, como las posibilidades de articulación de lo que sehace en clase con las problemáticas que surgen de la cotidianidad.

Características de las ATAs

De acuerdo con las exigencias a la clase, las ATAs, como alternativadidáctica, deben poseer las siguientes características:


C O H E R E N C I AC O N C E P T U A L

Actividades que, partiendode la preteoría, apunten ala elaboración teórica.

COHERENCIA EN ELFO R M ATO

Problemas que tengan encuenta los intereses, peroapunten a las necesidades.

ACTIVIDADES DE LAC L A S E

COHERENCIA LÓGICAFormas de razonamientointeligibles y que apuntenal desarrollo cognoscitivo

→

↓→


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1) En la búsqueda de la coherencia conceptual, deben partir de pro-blemas o situaciones problemáticas tomadas como totalidad y ex-plorarlas en búsqueda de explicaciones racionales que satisfaganrequerimientos precisos en cuanto a su estructura lógica y su rela-ción con la experiencia.

2) En la búsqueda de la coherencia lógica, al profundizarse en labúsqueda de solución a los problemas deberá irse tan lejos comosea posible, siempre y cuando en tal exploración exista compren-sión por parte de los estudiantes. En la dinámica de la clase sedebe propiciar además la toma de conciencia de las formas deargumentación y de extrapolación que se utilizan, y privilegiar asílas formas colectivas de trabajo: las actividades discursivas.

3) En la búsqueda de la coherencia en el formato, las ATAs debenpartir de problemas realmente interesantes para los alumnos y per-mitir la «explosión de actividades» que surge de la discusión deproblemas asumidos como propios por parte de los estudiantes.

4) Las ATAs son entonces problemas totales, que se relacionan máscon una o varias teorías que explican, que con un concepto espe-cífico. En el desarrollo de cada ATA aparecen actividades parti-culares cuyo desarrollo típico (o forma de trabajo) satisface a suvez las tres características anteriores.

En la práctica, el logro de estos requerimientos depende fundamen-talmente de la forma de trabajo, y es lo que en verdad tipifica tanto elambiente de trabajo en la clase como la propuesta como alternativapara la enseñanza.

La forma de trabajo

Cuando consideremos ejemplos del desarrollo de ATAs veremos cómo,por las características de la forma de trabajo, lo que se hace en cadacaso no es siempre lo mismo, desde el punto de vista de los temas quese tratan –así se refieran a la misma ATA–, pero coincide en todoslos casos desde el punto de vista del objetivo propuesto: propiciar la

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formación de un espíritu científico o de una actitud científica. En laexposición que sigue trataremos de distinguir en las formas de trabajocuatro momentos típicos:

1) El punto de partida de la actividad,

2) la generalización del interés,

3) la aproximación discursiva a la solución, y

4) el trabajo experimental.

Usualmente, y aunque esta secuencia aparentemente es rígida (plan-teamos, por ejemplo, que antes de ir a ver qué pasa en una situaciónproblemática susceptible de ponerse a prueba empírica, se debe ha-cer una predicción). La duración de cada uno de los momentos y lasfronteras a las discusiones no son precisas. Por otra parte, desde elpunto de vista del cambio conceptual, es conveniente anotar que elgrupo, cuando ha cumplido con las cuatro actividades anotadas, pue-de encontrarse realmente en el punto de partida de la actividad (Se-gura, 1991) en cuanto lo típico es que el trabajo experimental, en vezde ser un experimento genuino (en el cual las hipótesis coinciden conlos resultados que se obtienen), es una observación, esto es, un resul-tado anómalo en búsqueda de una teoría (conflicto) (Segura, 1981).

El punto de partida

Usualmente las actividades se originan de un proyecto en desarrollo ode la presentación –por parte del maestro o de un alumno– de unasituación problemática. Se trata muchas veces de una pregunta sor-prendente que se refiere a acontecimientos cotidianos que por su ocu-rrencia ordinaria se consideran evidentes. Los siguientes son ejem-plos de estas preguntas.

– ¿Por qué cuando cae agua sobre una superficie grasosa o encera-da, se forman gotas o el agua resbala sin dejar rastro?

– ¿Por qué la corriente de agua por un sifón se va dando vueltas?



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– ¿Por qué una guayaba completamente sana «por fuera» puedetener gusanos adentro?

– ¿Cuál es el mecanismo mediante el cual entra aire en los pulmo-nes?

– Si dejamos una olla con agua sobre un fogón por mucho tiempo ymedimos la temperatura del agua, ¿qué marcará el termómetro?

– ¿Para qué es el motorcito que produce burbujas en los acuarios?

– ¿Por qué al frotarnos las manos, éstas se calientan?

– ¿Cómo es la trayectoria de un objeto que se lanza hacia arriba?

En estas preguntas lo típico es que se trata de acaeceres cotidianossobre los cuales no se ha reflexionado, y la invención de explicacio-nes conduce a discusiones muy prolíficas en alternativas de solución(preteorías múltiples).

Existen otras situaciones parecidas a éstas sobre las cuales sí se hapensado y que conducen rápidamente a una preteoría única. En estecaso, en las preteorías que aparecen puede identificarse el resultadode la escolaridad.

– Si introduzco un termómetro en agua que se encuentra en un vaso,lo dejo ahí mucho tiempo, y luego lo saco, ¿cómo varían las mar-caciones del termómetro?

– ¿Qué cae primero, una bola de madera o una de hierro?

– ¿Por qué se detiene un cuerpo que es lanzado sobre una superfi-cie horizontal?

– ¿Cuándo hacemos más fuerza: al sostener un cuerpo levantado ocuando, sobre una mesa, lo movemos horizontalmente?

Existen también situaciones que, o bien son preparadas explícitamen-te por el maestro, o surgen de otras actividades que se estén realizan-do. Usualmente se trata de casos más alejados de la cotidianidad y enellos se aprecia con frecuencia la capacidad sorprendente de los alum-

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nos para inventar explicaciones y para proponer situaciones de con-trastación.

– ¿Por qué se ve invertida la imagen en la cámara oscura?

– ¿Por qué da vueltas (esto es, por qué funciona) el rotor en el mo-tor eléctrico?

– ¿Por qué se hace conductora el agua cuando se agrega ácido (ojugo de limón)?

– ¿Por qué percibimos el olor a perfume cuando se deja destapadoel frasco en un rincón del aula?

Estas preguntas o situaciones particulares se derivan de totalidadesmayores en cuanto se presentan dentro del desarrollo de un proyectoo en la exploración hacia una pregunta más general. Estas totalidadesmás amplias son las ATAs propiamente dichas, en las cuales las pre-guntas que estamos citando aparecen de forma natural. Para com-prender esto puede anotarse que una ATA puede ser la construcciónde un motor eléctrico, o de una cámara oscura o, en general, la explo-ración de una pregunta que se convierte en generadora de otras, comoen el caso de la ebullición del agua.


(1)PUNTO DE

PA R T I DA

(2)G E N E R A L I Z A C I Ó N

DEL INTERÉS

(3)APROXIMACIÓN

D I S C U RS I VA

(5)NUEVO PUNTO

DE PARTIDA

(4)T R A B A J O

E X P E R I M E N TA L→

↑

→

↓ ↓ ↓

↓

→


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En todos los casos citados existen en común estas características:

1) Por tratarse de situaciones conflictivas que cuestionan la eviden-cia de las situaciones comunes, los problemas usualmente desen-cadenan la discusión entre los alumnos y el deseo de participarproponiendo alternativas de solución.

2) La situación que se plantea tiene que ver con una totalidad, esdecir, con un fenómeno no idealizado en el cual existen muchasvariables y cuya solución no se refiere a un concepto en particular,sino a una o varias teorías o modelos explicativos.

3) Una razón que hace de estas actividades algo interesante es queno son aisladas; por el contrario, están articuladas con totalidadesmayores, esto es, han resultado de la discusión de problemas con-cretos que se desea solucionar.

Generalización del interés

En el desarrollo de la actividad esta etapa es inseparable de las de-más; más que una etapa, es un propósito constante durante la clase:se trata de lograr y mantener el interés de los alumnos por lo que sehace. Para ello deben tenerse en cuenta tres factores. Uno derivadode la temática que se estudia: ésta debe ser contextualizada social-mente, esto es, pertenecer a las inquietudes reales de los estudiantes.Otro derivado de la dinámica de la actividad; como lo anotábamosantes, ésta es fundamentalmente de exploración y por ello cobra im-portancia que el interés del grupo sea contagioso. Finalmente, otrofactor se deriva de la motivación individual, esto es, de ver lo que seestá tratando de resolver como un reto intelectual para quien lo estu-dia (Bruner, 1971).

En general, los problemas y preguntas que se plantean han sido elegi-dos para la clase precisamente por el conocimiento que el maestrotiene de sus alumnos y del entorno; él sabe que se trata de temasinteresantes. Esta circunstancia unida al hecho de que los temas quese investigan, en general, sí se relacionan con el mundo en que vivi-mos y no con situaciones ficticias, le da a la clase una razón de ser.

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El que se construya un barquito de propulsión y se trate de investigar(comprender) su funcionamiento, es quizás mucho más interesanteque plantear como tema de estudio: «Tercera ley de Newton: princi-pio de acción-reacción». Y lograr la generalización del interés en laclase es mucho más inmediato en el primer caso que en el segundo.

Por otra parte, de la dinámica de la actividad, esto es, de las formasde trabajo en el aula, se derivan dos elementos que apuntan a la gene-ralización del interés. Por una parte, la situación de búsqueda colecti-va propicia una competencia entre los diferentes grupos de trabajo.En esta actividad –en la cual se va dando una aproximación paulatinaa los problemas que se estudian– lo común es que el interés de unosarrastre a los otros. A esto mismo contribuye la actitud positiva delmaestro frente al problema y frente a las opiniones de las diferentespersonas.

Finalmente, desde el punto de vista individual, el hecho de que seaposible opinar libremente; el que la «verdad» no sea algo indepen-diente de nosotros y que simplemente se nos cuenta, sino algo quenosotros podemos construir; el que ocasionalmente se haya llegado aconclusiones importantes, el que ya hayamos resuelto otros interro-gantes; todo ello contribuye a lograr una confianza en la propia racio-nalidad.

La generalización del interés va pareja con la recuperación del deseode saber. Es la recuperación de la curiosidad, pero ya no de unade carácter ingenuo, sino de una curiosidad fundada en las posibilida-des reales que, en la medida en que se logran resultados, se haceposible. Vale decir que en general los resultados, que se consiguen enla tarea de aproximarse a las explicaciones, no se consideran unpatrimonio único de quien propuso o llegó a la idea, sino que el grupolos considera propios y se transforman en un elemento de valoraciónentre compañeros y de afianzamiento de los lazos de amistad delgrupo.



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La aproximación discursiva

Para un espectador de la clase, esto es, para alguien que la observadesde afuera, esta actividad es la más sorprendente. En vez de ver aun expositor frente a un grupo de alumnos que atentamente escuchany anotan en sus cuadernos lo que su maestro señala como importante,lo que se aprecia es la actividad espontánea de discusión entre alum-nos: unos gritan, otros comentan con «los de la otra mesa»; unosestán de pie, otros se agrupan en torno a sus compañeros formandopequeños grupos, etc. Es, si se quiere, una actividad indisciplinada,juzgada desde las normatizaciones comunes.

En la actividad discursiva se fomenta el trabajo en grupo y se relegaa un segundo plano la actividad individual. Si alguien cree poseer laaproximación correcta, no basta con estar convencido de ello, ni deque el maestro esté de acuerdo con él. Lo importante es que esté encapacidad de convencer al grupo acerca de la justeza de su aproxi-mación. Es en esta actividad cuando se forman dos o tres «bandos»,que defienden alternativas diferentes. El centro de la actividad es,como se ha repetido, buscar una explicación (como respuesta a unpor qué, o como predicción: «qué sucedería si...») que satisfaga algrupo. Y en ciencias naturales (y quizás en matemáticas) este propó-sito sí es posible teórica y prácticamente.

No se trata sólo de ejercitar las formas de razonamiento, ni sólo deadiestrarse en la búsqueda de nexos, similitudes y analogías entreacaeceres aparentemente distantes. Se trata también de garantizarque las discusiones puedan definirse. Y en ciencias naturales, las dis-cusiones sí pueden definirse puesto que en última instancia debe serposible dirimir la discusión mediante la referencia empírica. Esto difí-cilmente puede lograrse fuera de las ciencias naturales. Pero, si escierto que la experiencia es el juez último, antes de utilizarla debere-mos cerciorarnos de la coherencia lógica de lo que se propone y tra-tar de justificar lógicamente lo que buscamos mediante el experimen-to: para que éste sea útil su realización debe contestar una preguntamuy clara y precisa que debe enunciarse antes de emprender la acti-vidad empírica, y lograr tal precisión es difícil.

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En muchas de estas discusiones hemos observado dos elementos co-múnmente utilizados en la argumentación: la referencia a la experien-cia –en extrapolaciones, por ejemplo– y la tendencia a los argumen-tos de autoridad. En cuanto a lo primero, es usual «refutar» una aproxi-mación imaginando situaciones reales a partir de elementos expe-rienciales comunes, que pueden por ejemplo conducir al absurdo. Así,cuando alguien sostiene que al mezclar cantidades iguales de agua a70° C y 20° C se obtendrá una temperatura final de 90° C, no es raroque alguien argumente: «eso es imposible, pues entonces podríamosllegar a cualquier temperatura, por alta que queramos, simplementemezclando agua...». Y si otro propone: «No, en tal caso la temperatu-ra final es la resta, 70°C - 20°C = 50°C», algún compañero argumen-tará: «Tampoco puede ser; si fuera así, cuando mezclemos agua a igualtemperatura, entonces la mezcla sería de 0°C y eso es absurdo...».

Notemos que en los dos casos lo que determina lo absurdo de laalternativa es un argumento derivado de la experiencia cotidiana yque, en tal situación, hacer la experiencia es innecesario. Casos comoéstos son muy comunes. En el desarrollo de la ATA «La ebullición delagua», cuando algunos sostenían que la temperatura aumentaba inde-finidamente en el recipiente colocado sobre la estufa, la argumenta-ción en contra se derivaba también de la experiencia: «… eso esabsurdo, así podríamos lograr temperaturas tan altas como la del Sol».

Otras argumentaciones se fundamentan en concepciones ingenuas(pero importantes) sobre el mundo, que merecen un estudio sistemá-tico. En torno a la misma discusión anterior, quienes sostenían que latemperatura aumentaba indefinidamente, contraargumentaban dicien-do: «la temperatura no puede detenerse en ninguna parte, porque sieso fuera así, ¿qué se hace el calor que se le está dando?» Estaargumentación de alguna manera hace referencia a la conservaciónde la energía y sólo tiene respuesta en un modelo de la estructura dela materia (cambios de estado), modelo que, en la situación a que nosestamos refiriendo, no se había construido aún y que definitivamenteno puede construirse, debido a su complejidad, en el nivel 6º de ense-ñanza básica, que era en el que estábamos trabajando.



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El estudio de algunas formas de argumentación que utilizan los alum-nos es un tema que merece una investigación más sistemática.

La segunda observación es la tendencia a los argumentos de autori-dad, o a aceptar la autoridad. En cuanto a lo primero, es manifiesta lainterferencia que para algunas actividades representan los padres defamilia o en general los adultos –y a veces los libros, especialmentelos textos–. Cuando alguna pregunta o algún problema queda pen-diente de una clase para la siguiente, es usual que los alumnos consul-ten a un adulto o en los libros. Esta opción, que es inmanejable, obsta-culiza muchas veces el desarrollo de la actividad, pues la exploraciónse detiene, ya sea con una verdad ofrecida, ya sea con un error.

La palabra del adulto y la definición del texto son argumentos deautoridad no sólo para el alumno que la obtiene, sino para el grupo.Por otra parte, complementariamente a la autoridad que impone jui-cios, se encuentra la tendencia a aceptar «por autoridad» la respues-ta. Aquí las consecuencias no se restringen a las referencias a adul-tos o a textos. Usualmente en los grupos hay líderes que han logradotal valoración por su trabajo, sus capacidades o sus conocimientos.Cuando se presenta una discusión muchos esperan la opinión del lídery luego se pliegan a ella simplemente por la autoridad que aquel se haganado. Romper con esta tendencia no es fácil.

Para terminar, vale la pena enfatizar que en esta actividad (la aproxi-mación discursiva) la tarea del maestro es fundamental y complica-da. Se trata no sólo de mantener el interés por lo que se hace, sinotambién de lograr enunciar la pregunta adecuada en el momento pro-picio. La problematización constante, estar en capacidad de orientarla discusión, eludir siempre la tendencia a privilegiar unas alternativasfrente a otras (que sería hacer uso de argumentos de autoridad, pueses inocultable para el maestro y para los alumnos que él es el maes-tro), no es tarea fácil. Exige, entre otras cosas, un conocimiento ade-cuado de los temas que se estudian y un ejercicio constante en laformulación de preguntas.

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El trabajo experimental

Como ya lo anotamos, no siempre es necesario llegar al trabajo expe-rimental para dilucidar un problema, aunque siempre las alternativasfrente a un problema se dirimen por referencia a la experiencia (véa-se «La aproximación discursiva»). Cuando luego de la discusión per-sisten diferentes puntos de vista que conducen a predicciones distin-tas, o se ha llegado a una predicción única compartida por todos, esnecesario dirimir la polémica o poner a prueba la predicción medianteuna experiencia. Y el carácter del trabajo experimental es una de lasactividades típicas de la forma de trabajo que orienta las ATAs.

Para comenzar debemos enfatizar que, antes de emprender el trabajoexperimental propiamente dicho, las diferentes alternativas deben ha-ber asumido la forma de predicción. Si no existe predicción es impo-sible obtener respuestas del montaje experimental. Esta circunstan-cia conduce a concebir el trabajo experimental de una manera total-mente diferente de la usual, en donde, o bien se lleva a los estudiantesa que «vean» cosas que no se han preguntado, y sobre las cualesusualmente no existe ningún interés de observación, o bien se preten-de deducir alguna ley o comprobar otra, pero siempre desde la pers-pectiva teórica del maestro. Si los montajes experimentales y la acti-vidad de laboratorio, como totalidad, obedecen a las predicciones delos estudiantes, la estructura de la actividad es completamente distin-ta puesto que la teoría que la inspira no es la teoría (terminada) delmaestro o del texto, sino la preteoría del alumno.

Desde un punto de vista superficial el trabajo experimental puedeverse en tres instantes: la planeación del montaje experimental, lastécnicas de trabajo de laboratorio y la reflexión final (teorización).Esta visión es superficial en la medida en que podría pensarse que losinstantes se dan en una secuencia rígida, y eso no es así puesto que,por ejemplo, las técnicas de trabajo de laboratorio inspiran el montajeexperimental y de alguna manera están inspiradas en la reflexión teó-rica. Sin embargo, en la exposición sí podemos aceptar este enfoquea fin de ordenar el tratamiento.



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La planeación del montaje experimental tiene como base el conoci-miento preciso de lo que se quiere mostrar o demostrar. En este sen-tido la planeación del experimento es la actividad en que culmina laelaboración de predicciones que se han logrado en la aproximacióndiscursiva. Concebir montajes experimentales que muestren lo quequeremos mostrar no es fácil y su dominio es un proceso paulatino.La principal dificultad se deriva de la imposibilidad de controlar lasvariables y, muchas veces, aun de identificarlas. En esta actividad laayuda del maestro es muy importante no sólo por su mayor pericia enel manejo de aparatos, sino porque puede sugerir alternativas, vervariables que no se han visto, cuestionar montajes, etc.

En cuanto a las técnicas de trabajo experimental, la toma de datos ysu elaboración (construcción de curvas, análisis de tendencias, etc.)conducen a dar un significado al «dato experimental». En un trabajoanterior mostramos cómo en el trabajo de laboratorio se tiende a serempirista, en cuanto se absolutizan y se «veneran» los datos al consi-derarlos como neutrales e independientes de una teorización previaque les da origen y significado (Segura, 1991). Esta tendencia sueleconstituirse en un obstáculo que conduce a que ante la imposibilidadde lograrse un ajuste ideal entre predicción y resultado empírico, seopte por la falsación de los datos y no por investigar cuáles son lasvariables «ocultas» que interfieren en la obtención de lo esperado.

Cuando el trabajo de laboratorio está inspirado en concepcionespreteóricas, los resultados contrariarán las expectativas. Este trabajode reflexión sobre los resultados conduce necesariamente a la discu-sión, a que se vean nuevas variables y a que se presuman nuevasrelaciones entre las variables, esto es, a modificar en mayor o menormedida la concepción teórica. Ilustremos esto con algunos ejemplos.

Cuando en un curso (de grado 10º) quisimos poner a prueba las pre-dicciones sobre la temperatura final del agua que se mezcla a dife-rentes temperaturas iniciales (70°C y 20°C); en el desarrollo de laactividad los estudiantes anotaron que debería tenerse en cuenta elenfriamiento puesto que mientras se procedía a la mezcla, el aguaque estaba a 70°C ya no estaría a tal temperatura. Entonces, a partir

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de una curva de enfriamiento, plantearon que debería tomarse agua amás de 70°C para que en el momento de mezclarla estuviese real-mente a 70°C. Como vemos, en este caso aparecen, en la actividad,otras variables que enriquecen la experiencia y que exigen algunaforma de controlarlas. Además, tales observaciones son fuente de«teorización» en cuanto la explicación de lo que es el enfriamientoenriquece la actividad.

Una alternativa frente a la actividad hubiese sido la utilización de uncalorímetro, pero, definitivamente, manejar la variable en vez de elu-dirla es de un nivel mayor. Esto no quiere decir que el control no seaconveniente. Lo que se afirma es que una forma de control de unavariable es el manejo de su variación. Otro ejemplo interesante ya hasido descrito en otra parte (Segura, 1986) a propósito de los puntos deebullición (durante el ATA «La ebullición del agua», en el curso 6º deBásica).

Se había predicho que la mezcla de agua (cuyo punto de ebullición es94°C ) y de alcohol (cuyo punto de ebullición es 76°C) debería ebullira 85°C, si las cantidades fueran iguales. El resultado de la experien-cia contrarió tal expectativa. Pero en este caso no contraría una teo-ría explicativa sino un método para determinar el resultado (el de lospromedios) y conduce a dar fundamentos para una teorización sobrela estructura de la materia que, como anotamos antes, los alumnos de6º aún no pueden lograrla (en el sentido en que requiere de una ima-gen acerca de lo que ocurre en los cambios de estado y de allí aidentificar por qué el punto de ebullición es una propiedad de cadasustancia).

Resumiendo, la actividad experimental, cuando se basa en la teoríadel alumno, apunta a poner a prueba las concepciones ingenuas, aque se vean nuevas variables, a que se recojan nuevos resultados quepropicien la posibilidad de inventar generalizaciones, en fin, de enri-quecer la experiencia. Pero no puede quedarse allí, se trata de hacerconscientes las correcciones a lo que se esperaba mediante la discu-sión de los datos, buscando en cierta forma lo que afirma Bachelard(1975) con relación a la formación del espíritu científico:



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«Lo real no es jamás lo que podría creerse, sino siempre lo

que debiera haberse pensado. El pensamiento empírico es

claro, inmediato, cuando ha sido bien montado el aparejo

de razones. Al volver sobre un pasado de errores, se en-

cuentra la verdad en un verdadero estado de arrepentimien-

to intelectual. En efecto se conoce en contra de un conoci-

miento anterior, destruyendo conocimientos mal adquiridos

o superando aquello que, en el espíritu mismo, obstaculiza

a la espiritualización».

Notemos, para terminar, que lo usual es que con el análisis de la acti-vidad experimental se plantee otro punto de partida para la actividad.Ahora los problemas que se investigan surgen de los resultados obte-nidos y las perspectivas teóricas de aproximación deben ser superio-res a las iniciales. Los resultados experimentales plantean novedadespara la reflexión teórica, y la reflexión teórica construye nuevas cir-cunstancias experimentales.

Tipos de ATAs

A pesar de caracterizarse las Actividades Totalidad Abiertas por laforma de trabajo ya expuesta y de estar relacionadas por consiguien-te con problemas totales derivados de la experiencia preparada por elmaestro o con la experiencia cotidiana, es posible clasificarlas, a finde buscar posibilidades de aplicación más generalizada, según doscriterios: por su origen y por el nivel en el cual se utilizan (determina-do a su vez por las características cognoscitivas de los estudiantes).Desde el punto de vista del origen podemos identificar tres opciones:

1) Un proyecto de trabajo o construcción;

2) una pregunta frente a un fenómeno, y

3) la curiosidad de los alumnos, esto es, lo que se quiere saber.

Desde el punto de vista del nivel para el cual se prepara la clase,identificamos dos casos opuestos que indudablemente pueden permi-tir la concepción de opciones intermedias: 1) las ATAs en los prime-ros niveles y 2) las ATAs en la educación media.

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En todos los casos, el punto de partida trata de una situación inquie-tante para los alumnos que, en la empresa que emprende el grupo porbuscar explicación, da origen a muchas preguntas –no limitadas a lasciencias naturales o a la disciplina con la cual el problema puede ver-se articulado– y conduce a muchas investigaciones o exploracionesparticulares. Como lo anotamos anteriormente, surge una «explosiónde actividades». Desde cierto punto de vista, de lo que se trata mu-chas veces es de iniciar la tarea con un análisis lógico, esto es, con latransformación de un gran problema en un conjunto de problemas,para luego, en un proceso de síntesis, buscar la articulación de lassoluciones particulares en una solución al problema inicial que dioorigen a la actividad.

Desde otra perspectiva podría pensarse que se trata de actividadesintegradas en cuanto los diferentes problemas que se estudian estánrelacionados entre sí a pesar de pertenecer, desde una postura for-mal, a capítulos diferentes de una disciplina o –como ya se anotóanteriormente– a diferentes disciplinas. Cabe señalar sin embargoque la articulación que proponemos de las diferentes actividades enesta alternativa de integración no obedece a criterios artificiales, sinoa una estructura dominada por la comprensión. En otras palabras, esla búsqueda de solución a la pregunta inicial lo que le da sentido acada una de las actividades que se realizan.

Estas características de las ATAs hacen que cuando se desarrolla unprograma de estudio, el cubrimiento de éste sea circular. En otraspalabras, que se vuelva varias veces sobre un mismo tema, pero queal hacerlo se logre paulatinamente mayor profundidad o generalidad.Por ejemplo, si se trata de un programa de Física (que incluye, entreotros, temas de mecánica, termodinámica, óptica y electromag-netismo) su cubrimiento secuencial se puede esquematizar como seilustra en la siguiente figura, partiendo del centro como primer proble-ma y yendo hacia la formalización deseada al aproximarse al círculoexterior.

Una aproximación similar es posible (dependiendo del nivel) con pro-blemas que apuntan a la Biología, a la Química, o a la Astronomía,



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como es el caso de la ATA acerca del motor eléctrico. Como anota-mos antes, una opción de este tipo implica una concepción flexibletanto para el programa como para el currículo, puesto que ya no sedesarrollaría el primero secuencialmente según temas, sino en torno aproblemas, y el currículo prevería la exploración libre que antagonizaríacon la concepción rígida de áreas o disciplinas como es usual.

ATAS derivadas de una pregunta o de un fenómeno

Las actividades que se desenlazan de preguntas como éstas: ¿cómovariará la temperatura del agua cuando se le suministra calor indefini-damente? o ¿por qué un cuerpo sumergido en el agua pesa aparente-mente menos?, ilustran este tipo de ATAs. Estas preguntas tienencomo elemento común el recurrir a la curiosidad motivada por el con-flicto que se presenta cuando la predicción que se hace no coincidecon los datos de la observación. En estos casos aparece una observa-ción en búsqueda de una teoría.

P R O B L E M A ST R A B A J A D O SEN EL AULA

M E C Á N I C A

Ó P T I C A

E L E C T R O -MAGNETISMO

TERMODINÁMICA

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La actividad conduce entonces a solucionar otros interrogantes queen un caso (la flotación) se relacionan con la invención de montajesexperimentales para determinar cuantitativamente el empuje, o con lamedición de volúmenes o de pesos; entonces se lleva a cabo la cons-trucción de instrumentos (dinamómetros y balanzas) o de teorías ex-plicativas que requieren en su estructuración de conceptos nuevoscomo peso específico, equilibrio de fuerzas (en una dimensión) y deformas de razonamiento adecuadas, como es el caso del pensamientoproporcional.

Una situación similar se presenta en el caso de la ebullición del agua,actividad en la cual hemos visto cómo su desarrollo rebasa el puntode partida. No sólo se establece el punto de ebullición como una cons-tante característica de todo líquido, sino que se utiliza este dato pararealizar algunas aplicaciones no previstas inicialmente como la desti-lación fraccionada (Segura, 1986).

A pesar de estas incursiones en temas no previstos por los alumnos,la articulación de ellos con el problema inicial es de tal naturaleza quese mantiene el requisito esencial previsto en la búsqueda de coheren-cia conceptual: en todo momento, de parte del estudiante, hay com-prensión por lo que se hace.

ATAS derivadas de un proyecto

Los ejemplos característicos que hemos mencionado de este tipo deactividad son la construcción del motor eléctrico y la construcción dela cámara oscura. En estos casos las actividades que se derivan de latarea se articulan con un propósito preciso, que es la consecución deuna meta: lograr la construcción de un artefacto, o de un mecanismoo, en general, desarrollar un proyecto de trabajo. Esta meta se con-vierte inicialmente en el factor que le da sentido a la actividad, peroen su desarrollo las preguntas y dificultades que aparecen transfor-man las actividades que se ejecutan en otras con las característicasde las ATAs de primer tipo.



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En el caso de la construcción de un artefacto, las dificultades debenpreverse para garantizar que el esfuerzo y el tiempo sean recompen-sados con el logro de los objetivos. De acuerdo con la experienciaque hemos vivido, la actividad del motor eléctrico, rebasa las posibili-dades de muchos de los alumnos (y de algunos de los maestros). Enel mismo sentido, al evaluar la actividad con la cámara, se encuentraque en este proyecto, en casi la totalidad de los alumnos, se logran lasmetas, no sólo en cuanto se consigue la construcción de la cámara,sino por la comprensión que se logra con ella del modelo de rayoluminoso.

Con las mismas características de estas dos ATAs, en otras oportuni-dades hemos trabajado con proyectos tales como las construccionesde un barquito de vapor, de una estación meteorológica, de ascenso-res con poleas, de mecanismos de transmisión y transformación demovimientos (con piñones y poleas) y hemos obtenido resultados si-milares en cuanto al interés que despiertan y a la constelación deproblemas que suscitan.

ATAS derivadas de «lo que se quiere saber»

Mientras en los tipos anteriores de ATA la iniciativa es del maestro,que es exitosa en la medida en que lo que propone o presenta a susalumnos cumple con la exigencia de pertinencia a que nos hemosreferido antes, éste último tipo de actividad tiene como fuente la cu-riosidad y el deseo de saber de parte de los alumnos. Con muchafrecuencia las inquietudes de los estudiantes son de un tipo tal, que lasATAs que se derivan de ellas, coinciden por sus características conlas descritas anteriormente.

Sucede sin embargo que muchas veces los problemas que se propo-nen para su estudio se relacionan con inquietudes y especulacionesque no se pueden poner a prueba empíricamente y tal es el caso quevamos a considerar por la importancia y generalidad que posee. Ejem-plos de ello son las que se derivan del estudio de las herramientas delhombre primitivo, o de algunos fenómenos relacionados con el cielo.

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Como veremos, a ésta situación: imposibilidad de recurrir al montajeexperimental, se llega frecuentemente en muchas exploraciones.

En estos casos el criterio fundamental para la decisión en las discu-siones es el de la coherencia lógica, ya que los montajes experimenta-les y las formas de control de variables asumen formas especiales,cuando son posibles. En el caso de El Origen del Universo, se trata depresentar una idea lógica y aceptable (y comprensible!) de lo quepudo haber sucedido a la luz de las teorías existentes, y nada más. Enel caso del Sistema Solar, el tratamiento es fundamentalmente des-criptivo.

En actividades de este tipo, sólo en casos muy especiales puedenenfrentarse problemas de la estructura lógica PREDICCIÓN-CON-FLICTO, para los cuales sean posibles las observaciones experimen-tales. Un ejemplo de ello es el estudio de las fases de la Luna en elcual a la dificultad para construir –y si se quiere, manipular– el mon-taje experimental se une la complejidad de los vínculos entre lo que sepredice y el modelo teórico o entre los datos y la teoría. En otraspalabras, el vínculo entre la teoría y los referentes –es decir, las re-glas de correspondencia– es muy complejo.

Esta última consideración es en muchos casos el aspecto que esta-blece el límite para la profundidad con que se estudia un materialdeterminado. Cuando no se puede –por ejemplo– identificar la rela-ción entre la temperatura y el estado de movimiento de las moléculas,esto es, vincular las variables termodinámicas con la teoría de estruc-tura de la materia, tenemos que conformarnos con definir la tempera-tura como «aquello que marca el termómetro».

En general el límite de comprensión que se puede lograr para cadateoría en particular en cada curso o nivel, es algo indeterminado ypodría ser un tema de investigación muy general y muy importante,entre otras cosas para convencernos de lo absurdo que es plantearcurrículos rígidos con fronteras perfectamente predefinidas. En nuestroconcepto tales fronteras no son únicas para cada nivel, ni para losalumnos de cada curso en particular, y es precisamente la dinámicade la clase lo que permite su determinación.



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Las ATAs en los primeros niveles

En los niveles de enseñanza básica primaria, y posiblemente en losprimeros años de básica secundaria, el tipo de actividades que puedeincluirse lo determinan dos elementos complementarios: la capacidadintelectual de los alumnos que no permite la profundización teórica y,por ello mismo, la facilidad con que vinculan un problema con otro. Aestas consideraciones se añade la dificultad para mantener la aten-ción sobre un mismo problema por mucho tiempo. Es por ello que lasactividades son muy ricas en alternativas, son superficiales (desde unpunto de vista externo) y breves en su tratamiento. Es ésta una de lasrazones que encontramos para plantearnos como una de las metaspara la enseñanza de la ciencia a nivel básico, el enriquecimiento dela experiencia (Segura y Molina, 1988). En este trabajo anotamos:

«Una de las metas de la enseñanza de las ciencias natura-

les en la escuela es enriquecer la experiencia de los alum-

nos. Este propósito debe verse de formas diferentes. No se

trata únicamente de posibilitarles la observación de cosas y

de fenómenos jamás observados por ellos y quizás lejanos

de su vida cotidiana [...]. El punto de partida y posiblemente

el centro de las actividades deberá relacionarse más bien

con aquellos fenómenos y con aquellas cosas que suceden

todos los días: con lo que «observamos» todos los días,

pero que muchas veces «no vemos» o vemos mal por mirar-

los a través de las explicaciones espontáneas de sentido

común o por considerarlas evidentes y consiguientemente

carentes de explicación diferente a la ocurrencia misma del

fenómeno...».

… «¿Por qué es tan importante enriquecer la experiencia

cotidiana? Cuando hablamos de la enseñanza de la ciencia

en la escuela, debemos visualizar para tal empresa varios

propósitos. Algunos de ellos se relacionan con el presente,

otros con el futuro. Es así como, cuanto mayor sea el acervo

experiencial del individuo, más elementos tendrá para en

niveles superiores de escolaridad llegar a la elaboración de

explicaciones y asignar significados precisos a los términos

implícitos en ellas ...» (p. 67).

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En este caso, la estructura de las ATAs es la misma en la cual hemosinsistido, pero por las características de los alumnos, tanto la exigen-cia de coherencia lógica, como las posibilidades de disciplina de tra-bajo (experimental) en la búsqueda de explicaciones, sólo permitenniveles descriptivos y de analogías débiles en la construcción de ex-plicaciones. Esta circunstancia de ninguna manera devalúa la activi-dad, sobre todo si se considera la construcción teórica como algosiempre incompleto y en un proceso continuo de formalización. Enri-quecer la experiencia no sólo apunta a crear condiciones de significa-ción en la medida en que se construyen los referentes para la futurateorización, sino que permite la adquisición paulatina de actitudes cien-tíficas, que implican una manera de ver la realidad y la teoría y, a lavez, una manera de dar valor a la experiencia y a los datos de labora-torio y de crear hábitos de veracidad y de tolerancia en la búsquedade explicaciones.

Las ATAs en niveles medios

Por las condiciones intelectuales que caracterizan a los alumnos deestos niveles, el tipo de actividad de la clase de ciencias puede sermás concreto en la medida en que la atención puede centrarse sobreproblemas más precisos y el nivel de profundidad a que puede llegar-se en la construcción teórica puede ser mucho mayor que en los nive-les anteriores. En otras experiencias hemos encontrado que por ejemploes posible construir en estos niveles analogías mucho más elaboradas,tales como la que puede existir entre un péndulo y un resorte en términosya sea de la descripción del movimiento o del comportamiento energéti-co. Así pues, por los niveles de formalización a que se puede llegar y porlos límites que espontáneamente logran las temáticas que se estudian, lasATAs son mucho menos amplias, pero mucho más profundas.

Lo que se podría hacer en estos niveles, si en niveles anteriores setrabajase dentro de los parámetros descritos en este trabajo, es unaincógnita. Esta es una de las preguntas más insistentes de los maes-tros con que hemos trabajado en muchas oportunidades (Segura, 1989).La otra pregunta se refiere a lo que sucede con los resultados que se



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obtienen en el caso de aplicación de esta alternativa en cursos aisla-dos, si en los cursos siguientes no se continúa con la aplicación deesta forma de trabajo. En su concepto, prácticamente todo podríaperderse puesto que al regresarse a formas tradicionales de enseñan-za, los alumnos se adaptarían a ellas y su único recuerdo sobre lo quese hizo sería anecdótico. Vale decir que en eso estamos de acuerdocon ellos (con los maestros).

En nuestra opinión, dada la posibilidad de formalización, el trabajo enlos niveles medios debería centrarse en el logro de ciertas teorías deaplicación muy general por sus alternativas de explicación, esto espor sus vínculos con lo cotidiano. En este sentido, deberían privilegiarseciertos modelos de explicación y procurarse la exclusión de muchostítulos del programa, buscando lo más importante y representativopara su inclusión. En concordancia con esto, podría pensarse en queteorías como la estructura de la materia, la óptica geométrica, algu-nos aspectos de la óptica ondulatoria, la teoría del color y el modelode conducción de Drude son ineludibles y en torno a ellas deberían orga-nizarse muchas actividades de aplicación y generalización de la teoría.

Por otra parte, en el caso de la Física, en el tratamiento de los diferen-tes procesos y fenómenos deberían privilegiarse los principios de con-servación más generales y mostrar su potencialidad en la compren-sión del mundo. En tal medida, sería importante utilizar siempre quesea posible los principios de conservación de la energía, de la masa,del momentum, de la carga e incluir inevitablemente el de conserva-ción del momento angular. No se justifica, por ejemplo, procurar unmanejo algebraico sofisticado en problemas de cinemática, si ello con-duce a que no se pueda ver con detalle la teoría de la estructura de lamateria. Ni un manejo preciso de la electrostática (fuerzas en confi-guraciones de cargas eléctricas en reposo), si eso conduce a que nose pueda estudiar el modelo de conducción de Drude.

La determinación de lo que debería ser el programa de ciencias en losdiferentes niveles y en especial en la enseñanza media, es de todasmaneras un tema que sólo podrá resolverse a partir de la investiga-ción empírica una vez se haya definido la razón de ser de la escuela yde la enseñanza de las ciencias en la escuela.

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De las concepciones de los niños a unmodelo de aprendizaje alostérico

André Giordán*

El concepto didáctico de «concepción»

Iniciándose en los años setenta, los trabajos sobre las concepcionesde los alumnos poseen hoy día un lugar destacado entre las investi-

gaciones realizadas sobre la enseñanza. Estos estudios introducenuna alteración de las perspectivas sobre los procesos de aprendizajeque puede resumirse como sigue:

1. Los métodos habituales de transmisión del saber y las diversasinnovaciones pedagógicas en línea no directiva no producen losresultados esperados. El rendimiento didáctico, en el ámbito de laeducación científica, es decir la cantidad de saber adquirido en rela-ción con el tiempo transcurrido, es muy escaso, y nulo a veces.

2. Un cierto número de «errores» de razonamiento o de ideas «erró-neas» renace en nuestros alumnos con una capacidad desconcer-tante de reproducción, y ello incluso tras múltiples secuencias deenseñanza.

* L.D.E.S. Universidad de Ginebra.


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3. Los alumnos poseen, previamente a las enseñanzas sistemáticassobre un objeto de estudio, un cierto número de ideas que denomi-namos «concepciones».

4. En relación con un fenómeno particular, el número de concepcio-nes de los alumnos no es infinito, sino limitado a algunos grandestipos que se pueden categorizar y describir con detalle.

5. El aprendizaje de unos conocimientos concretos depende de estas«ideas». El estudiante interpreta las informaciones a través de lasconcepciones que posee.

6. Si la enseñanza no lo tiene en cuenta, las «ideas» existentes cons-tituirán un obstáculo y las nociones enseñadas serán deformadaspor el alumno. En el mejor de los casos, lo enseñado se «pega» opermanece aislado del saber anterior.

7. El conocimiento de las concepciones permite adaptar mejor la en-señanza e incluso proponer una estrategia didáctica más eficaz encuanto a sus componentes: situaciones, intervenciones del ense-ñante (o del equipo de enseñantes), ayudas didácticas y «arquitec-tura» didáctica.

Estos estudios muestran que, en el aprendizaje, el pensamiento (o lamente) de un alumno no se comporta de ninguna manera como unsistema de registro lineal y pasivo. No funciona como una simpleestructura de memorización, capaz de formar un concepto como unaestructura de comprensión bien determinada provista de un modode funcionamiento y de una coherencia propias.

Esta estructura se constituye progresivamente, a través de la ense-ñanza, de los medios de divulgación y, sobre todo, a través de lasexperiencias de la vida cotidiana. Mediante ella se decodifica la infor-mación y se da un sentido a las nuevas situaciones. Y es así como seinsertan y organizan los nuevos datos, según reglas específicas y enestrecha relación con las cuestiones subyacentes.

Para «dar» una enseñanza que tenga un mínimo de éxito, será nece-sario, pues, explorar y conocer estas concepciones tal como funcio-

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nan realmente (y no como se supone que lo hacen) e interferir conellas.

El problema central del aprendizaje no consistirá pues, hoy día, en eldesglose de la materia a enseñar en unidades elementales de conoci-miento, referida cada una a un ejercicio particular, o bien en la simpledecodificación de elementos verbales transformables en elementosabstractos, sino más bien en tomar en consideración modelos quepongan el acento en la relación entre una estructura de pensamientoya constituida y los elementos de conocimiento exteriores.

Puede darse al respecto una atención particular a los trabajos deAusubel (1968) y de Novak (l976). Para estos autores, el aprendizaje

De las concepciones de los niños a un modelo de aprendizaje alostérico

Ejemplo de concepciones erróneas suscitadas por la enseñanza, inclusoteniendo ésta un carácter activo. Los tres esquemas presentan las ideas deun alumno a propósito de la trayectoria de un alimento a lo largo de ladigestión: a) antes del curso, b) respuesta a esta cuestión al final del curso,y c) lo que realmente había comprendido.

Apéndice

Laringe

Estómago

Páncreas

Intestino

Laringe

Estómago

IntestinogruesoIntestino

delgado


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de conocimientos supone una integración en una estructura cognitivaya existente, que facilita la memorización, y constituye un punto deanclaje para nuevos datos. La integración es facilitada por la existen-cia de «puentes cognitivos» (Novak, l976) que hacen significativa lainformación al relacionarla con la estructura global preexistente.

De la misma manera, la teoría de Piaget, que se basa en las ideas de«asimilación y acomodación», conduce a una «abstracción reflexi-va»: el alumno introduce en su organización cognitiva personal losdatos del mundo exterior. Las nuevas informaciones se tratan en fun-ción de las adquisiciones anteriormente constituidas, y ello puede ori-ginar acomodación, es decir, transformación de los esquemas de pen-samiento existentes en función de las nuevas circunstancias.

A estos especialistas en aprendizaje en sentido estricto (sería precisocitar también a Wallon, Vigotsky, Bruner, Le Ny, y otros), es precisoañadir a Bachelard (1936, 1940, 1949) y Canguilhem (1965), que nose incluye habitualmente en esa categoría. Sus trabajos de epistemo-logía son, no obstante, útiles en este contexto.

«Los pulmoneshacen batir al co-razón».

Figura 2

Ejemplos de concepciones sobre el funcionamiento de lospulmones-corazón.

«El aire entra enlos pulmones yen el corazón».

«El aire es des-compuesto enlos pulmones yse incorpora (di-rectamente) alcorazón en formade gas».

«Los pulmo-nes son unsaco de aireque rodea alcorazón; elaire pasa (di-funde) al inte-rior del cora-zón».

«El aire pa-sa a la san-gre... (se in-corpora) alcorazón».

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Observaciones delos alumnos

– «El mármol y el hielo son fríos».«La ropa de lana es caliente».

– «El chaleco tiene calor, es más cá-lido que la camisa».«Siento que la llave es fría».«El poliestireno contiene un poco defrío y un poco de calor».

– «La lana calienta».«La nieve nos enfría».

Concepciones subyacentes

Para la mayor parte de los aprendices, latemperatura depende de la naturaleza delos objetos. Ciertas sustancias son consi-deradas como más frías o más calientesque otras. La temperatura de cada sustan-cia es encarada, en general, separadamen-te.

Esta temperatura depende de la sensaciónque produce tocar el objeto. El frío y el calorson percibidos a veces como dos fenóme-nos diferentes.

Ciertas sustancias son consideradas comofuentes de calor primario (o fuentes de frío).Se cree generalmente que «si se mete unabotella de agua fría en un abrigo de piel, elagua se calentará», independientemente dela temperatura externa.


Las frases de los niños contienenindiferenciadamente las palabras frío y calor.Las utilizan generalmente (e implícitamente)como sinónimos.

Observaciones de los alumnos

– «La temperatura del aguacaliente hace fundir el hielo».– «El hielo no tiene mucho calor».– «Con el calor que hace, la nievese fundirá».

2. AUSENCIA DE DIFERENCIA ENTRE CALOR Y TEMPERATURA

Observaciones de los alumnos

– «La camisa no deja entrar elcalor».«El poliestireno toma calor y loguarda».«El termo impide salir el calor».«El poliestireno no deja pasar nio elfrío ni el calor; el aluminio deja salirel calor o el frío».

– «El hielo se funde más rápido enla mano porque ésta le da calor».

«El calor se desplaza por lacuchara» (cuando se la calienta porun extremo).– El hielo «da frío al agua»La habitación (calentada previa-mente) «da calor al agua».


Para los alumnos (y ello es válido para lamayoría de los adultos) el calor es unasustancia.«El hielo se funde más rápido en la manoporque ésta le da calor».«El calor se desplaza por la cuchara»(cuando se la calienta por un extremo).

Es frecuente así mismo este razonamientopara el frío, si bien el que no se use lapalabra frialdad (froideur en francés) planteaalgunos problemas al respecto.

Como indicamos antes, el frío y el caloraparecen a veces como dos «fluidos» encompetición. Estos fluidos son a menudoidentificados con la materia en sí misma (ocon una cierta parte de la materia).

1. TEMPERATURA DE LOS OBJETOS

3. EL CALOR Y EL FRÍO SON «SUSTANCIAS»

Fig. 3. Categorización de las concepciones de los niños sobre temperatura y calor.


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Bachelard presupone que ante un conocimiento científico la cabezadel alumno no está «vacía», sino que posee ya una cierta estructuracióninicial de la experiencia. Las ideas previas están en el punto de parti-da de los procedimientos de elaboración de los conceptos y si estossaberes previos se ignoran, no serán suprimidos, sino tan sólo aleja-dos temporalmente.

No obstante, es preciso avanzar hasta la actualidad, en donde nues-tros trabajos de didáctica, confirmados en parte por estudios de psi-cología cognitiva, de inteligencia artificial y de epistemología, mues-tran que se conoce a la vez «gracias a» (Gagné), «a partir de»(Ausubel) y «con» (Piaget) nuestros conocimientos anteriores y, almismo tiempo, se aprende «contra» (Bachelard) estos últimos.

Además, la producción de aprendizajes descansa primordialmente endos aspectos: por una parte, las condiciones que el aprendiz debeponer en marcha para provocar la autotransformación de su estruc-tura conceptual y, por otra, puesto que no hay espontaneísmo en lamateria, su corolario didáctico: la necesidad de un entorno didácticoadecuado, indispensable para favorecer esa evolución. Y sobre estosdos niveles, se comprueba que las principales teorías psicológicas oepistemológicas no ofrecen nada que permita avanzar.

Autotransformación de las concepciones

La necesidad de dar cuenta de los dos aspectos contradictorios antesdescritos y de considerar detenidamente el contexto del acto de apren-dizaje, nos ha llevado a formular un esbozo de modelo, que hemosdenominado Modelo de Aprendizaje Alostérico, haciendo referen-cia a cierto número de analogías entre los procesos de aprendizaje ydeterminados aspectos de la estructura y el funcionamiento de lasproteínas.

Como todo modelo científico, éste comporta un cierto número de com-ponentes y un motor de inferencias, que pone en relación estos ele-mentos.

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Componentes del modelo

Existe consenso hoy día sobre un conjunto de puntos acerca de lamanera como los alumnos elaboran sus conocimientos. Con finesexpositivos, los agruparemos en cuatro componentes.

1. Todo aprendizaje es la resultante de una actividad de elaboraciónde un aprendiz que moviliza sus concepciones (preguntas, refe-rentes, significaciones, operaciones, símbolos). El estudiante in-troduce estrategias para lograr codificar las informaciones espi-gadas a lo largo de las actividades.

Sus concepciones constituyen «estructuras de acogida» que permitenrelacionar las nuevas informaciones. Sirven, asimismo, de punto deanclaje para producir nuevos significados en función de las cuestio-nes en juego.

El aprendiz va así a elaborar su saber, mediante una interacción entreestas concepciones y las informaciones que puede procurarse e in-terpretar a través de ellas.

Este proceso no es inmediato; se observa, muy a menudo, que losnuevos conocimientos no son «comprendidos» en seguida, debido amuchas razones.

En primer lugar, puede ser que el sujeto no tenga a su disposición unainformación necesaria. En otros casos, la información necesaria le esaccesible, pero no está motivado hacia esa información o la cuestiónque le preocupa es otra. En tercer lugar, el aprendiz puede ser inca-paz de acceder a ella por cuestiones metodológicas, operativas, referen-ciales, etc. Lo más frecuente es, por último, que le falten los elemen-tos adecuados para el desarrollo efectivo de la comprensión.

2. En el caso de los aprendizajes fundamentales, se constata que elsaber a adquirir no se integra nunca automáticamente en la líneade los conocimientos anteriores; lo más frecuente es que estosúltimos representen un obstáculo para su integración. Es preciso,pues, una transformación radical de la malla conceptual. Ello im-plica un cierto número de condiciones suplementarias.



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En primer lugar, el aprendiz debe encontrarse en condiciones de su-perar el edificio constituido por el saber cotidiano. Pero ello no esnada evidente, puesto que las concepciones que él activa constituyenlos únicos instrumentos de que dispone; es a través de éstas comocodifica la realidad. Le será preciso, pues, poner en cuestión constan-temente sus concepciones, pues éstas le conducirán inevitablementea la evidencia y constituirán así un «filtro» de la realidad.

En segundo lugar, la concepción inicial no se transformará a no serque el aprendiz se encuentre confrontado a un conjunto de elementosconvergentes y redundantes que conviertan esta última en algo llenode contradicciones y, por ello, difícil de utilizar.

En tercer lugar, el sujeto no podrá elaborar una nueva malla concep-tual más que conectando de nuevas maneras las informaciones rela-cionadas, apoyándose fundamentalmente en modelos organizadoresque permiten estructurar los saberes de otro modo para responder deforma más pertinente, por ejemplo, a las cuestiones de que se trate.

En cuarto lugar, los conceptos en elaboración exigen, para llegar a seroperativos, una diferenciación progresiva, delimitándose su campo deaplicación en el curso del aprendizaje y consolidándose posteriormen-te mediante una movilización del conocimiento en situaciones diver-sas en las que pueda aplicarse.

El aprendiz deberá, pues, avanzar frecuentemente contra su concep-ción inicial, pero no podrá hacerlo más que «con» esas concepciones,y ello hasta que éstas «mientan», al llegar el alumno a considerarlaslimitadas o menos fecundas que otras.

3. El aprendizaje de los conceptos exige que el alumno ejerza uncontrol deliberado sobre los procesos que rigen esta actividad, yello en diferentes niveles.

Primeramente, el aprendiz debe reorganizar la información que se lepresenta (o que él se procura) en función de la apreciación que hacede cada situación, de los significados que elabora al respecto y de lasrepresentaciones del conocimiento que establece. A continuación, debeconciliar el conjunto de los parámetros anteriores para constituir –en

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el caso en que pueda ser reutilizado– un nuevo conocimiento. Porúltimo, debe reparar en las semejanzas y diferencias entre los anti-guos conocimientos y los nuevos y resolver las frecuentes contradic-ciones.

Se puede resaltar aun que los conceptos objeto de aprendizaje no soncomprendidos de golpe por el alumno, quien tendrá necesidad de in-formaciones complementarias o de otro sistema de relación. Ahorabien, podrá efectuar estas actividades necesarias sólo si previamenteha verificado que de hecho no ha comprendido la información trans-mitida o que su sistema de pensamiento no es adecuado. Y, en gene-ral, se comprende la estructura de conjunto cuando se hace necesarioexaminarla para hacerla funcionar o para enseñarla.

4. Para realizar estos procesos múltiples, será preciso tener en cuen-ta la duración: los aprendizajes fundamentales exigen tiempo, puesrequieren necesariamente una serie de etapas sucesivas.

Si no se satisfacen estas condiciones, puede comprometerse el apren-dizaje de conjunto.

Motor de inferencia del modelo

1. La adquisición de conocimientos de tipo conceptual se sitúa en laprolongación de las adquisiciones anteriores, que proporcionan elmarco de cuestionamiento, de referencia y de interpretación, y ala vez en la ruptura con éstas o al menos en su desviación. Así,desde el momento en que se produce la comprensión de un fenó-meno, cuando se domina un nuevo modelo, el conjunto de la es-tructura mental del individuo se reorganiza: su aproximación a larealidad será totalmente distinta.

Este proceso conflictivo puede profundizarse comparando el funcio-namiento del pensamiento (y de ahí del aprendizaje) con la estructuray funcionamiento de la enzima.

De la misma manera que el saber se constituye a partir de informa-ciones, las proteínas están constituidas por cadenas de aminoácidos



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unidos entre sí. Pero en los dos casos lo significativo no es directa-mente la sucesión o el orden de los elementos en las cadenas sino lasdiversas relaciones establecidas entre partes de la cadena o entredistintas cadenas. Estas últimas relaciones son las constitutivas, lasque crean la estructura de la macromolécula, su fisonomía interna yexterna.

2. En el aprendiz, es la malla de relaciones establecidas entre lasinformaciones registradas y su sistema conceptual lo que es perti-nente para el aprendizaje, y no el orden de registro de los datos.Esta malla de relaciones constituye la trama de su sistema de pen-samiento, la guía de cuestionamiento y análisis que el alumno acti-va para interpretar las informaciones recibidas.

Estas últimas no serán comprendidas, y en su caso almacenadas, a noser que se interconecten significativamente con el marco de pensa-miento del aprendiz. Es posible, a ese nivel, definir unos «sitios acti-vos conceptuales» por donde las nuevas informaciones podrían co-nectarse. Esta es la base del proceso de adquisición de datos habitual,la que funciona generalmente cuando se lee el periódico o se presen-cia un debate en televisión.

En ciertos contenidos, las nuevas informaciones no pueden integrarsedirectamente sobre la estructura conceptual existente. En el mejor de

Introducción de la informa-ción en el sistema de pensa-miento del alumno.

Zona de estructura de pensa-miento inicial activada por elaprendiz.

Informaciones

A

Perspectiva

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los casos éstas se «pegan», pero lo más común es que se eludan oqueden aisladas.

Es indispensable una deformación de la estructura del pensamientodel aprendiz. En este último caso, relativo a los aprendizajes en pro-fundidad, es cuando el modelo alostérico adquiere toda su significa-ción. Del mismo modo que la estructura de la proteína puede modi-ficarse totalmente por la introducción de un nuevo aminoácido, de unoligoelemento (transformación alostérica), la estructura conceptualdel aprendiz puede transformarse igualmente cuando ciertos elemen-tos nuevos se introducen e integran en el conjunto.

En ese momento se constituye una nueva organización del saber quepuede llegar a ser funcional y enriquecerse si se moviliza, como vi-mos anteriormente.

Esbozo del modelo alostérico

Una perspectiva como la expuesta conduce a poner el acento sobrela importancia de los esquemas de estructuración que existen entrelos conceptos. Ello plantea el problema de la integración de estos


Estructura de pensamiento inicial del alumno.

Informaciones

Perspectiva

Perspectiva


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últimos en un conjunto que produce un significado particular en res-puesta a una problemática específica: ciertos conceptos poseen unpapel de «encrucijada», es decir de organizadores, en tanto que otrosparecen más secundarios.

Para explicitar esto, proponemos la metáfora siguiente. De la mismamanera que la proteína establece relaciones funcionales privilegiadascon oligoelementos o fosfolípidos en puntos muy precisos de su es-tructura, el alumno aprende relacionando las informaciones exterio-res, pero no linealmente, unas tras otras, como pretende la pedagogíaexpositiva o transmisiva, sino poniendo en relación estas informacio-nes con sitios específicos de su malla conceptual.

Estos sitios característicos, que permiten la codificación de la infor-mación y la puesta en relación con la misma, se «activan» por lasituación de aprendizaje. Y son igualmente esos sitios los que sonactivados y transformados prioritariamente para permitir la integra-ción de los nuevos datos.

Estructura de pensamientoinicial del aprendiz.

Modificación de la malla depensamiento del aprendiz,necesaria para integrar lasinformaciones.

Informaciones

Perspectiva

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Todo lo anterior conlleva a su vez la elaboración de un nuevo nivel deformulación del saber. En el caso de los aprendizajes fundamentales,el nuevo dato no se inscribe en la línea de los conocimientos anterio-res; éstos representan frecuentemente un obstáculo para su integra-ción. En este caso, igualmente, el modelo alostérico propone elemen-tos de comprensión: se observan, en efecto, modificaciones totales dela organización de ciertas proteínas bajo la influencia de un elementosuplementario. La secuencia de los aminoácidos permanece idéntica,pero se producen nuevas relaciones intercadenas que provocan, en elcaso de las enzimas, una modificación importante de su estructura y,por ello, de sus propiedades intrínsecas.

En el caso de los aprendizajes conceptuales, es preciso encarar unadeformación intelectual de los sitios activos de la estructura del pen-samiento del aprendiz. Y, al igual que para las proteínas, esta defor-mación puntual puede desembocar en una transformación radical dela malla conceptual. Permanecen las mismas informaciones, pero éstasno serán «leídas» y entresacadas de la misma manera. Los concep-


Fig. 4. Modelo alostérico de apropiación del saber

Se puede constatar en este caso relativo a los aprendizajes fundamenta-les, que la estructura de pensamiento activada por el aprendiz puede llegara ser totalmente reorganizada, apoyándonos en el esbozo introductorio delmodelo. Una vez que la nueva estructuración se realiza, el alumno cambiade nivel de conceptualización y se generan nuevos sitios activos, permi-tiendo tomar en consideración un mayor número de informaciones.

Confrontaciones

Modelo

Nueva perspectiva

Nuevapers-pectiva

Nuevapers-pectiva

Nueva perspectiva

C 2

C 1


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tos son, en ese momento, conectados por otras relaciones que lesproporcionan otra significación. Su importancia relativa llega a serdiferente: otra estructuración del pensamiento llega a ser funcional.

Un entorno didáctico

Nuestras investigaciones didácticas nos aclaran, al mismo tiempo, lasrazones del fracaso, tanto de diversas prácticas pedagógicas tradicio-nales como de ciertas innovaciones. La adquisición de conocimientosprocede de la actividad de elaboración de un aprendiz, confrontan-do la nueva información y sus conocimientos movilizados y produ-ciendo nuevas significaciones más aptas para responder a los interro-gantes que se plantea.

La actividad personal del individuo es así reubicada en el corazón delproceso de aprendizaje: será éste el que seleccione, analice y organi-ce los datos para elaborar su propia respuesta. En todo caso esteproceso no será el fruto del azar, sino que se establecerá en funciónde las estructuras de pensamiento existentes (preguntas, marcosde referencia y operaciones dominadas) y de los riesgos que per-cibe en la situación.

Entre el aprendiz y el objeto de conocimiento debe instalarse un am-plio sistema de interrelaciones. Esto no es instantáneo, sino que de-pende mucho de la situación, del entorno en que uno y otro se sitúan.Debe ser fuertemente favorecido; por ello lo denominamos un «en-torno didáctico» puesto a disposición del alumno por el enseñante.

La probabilidad de que el aprendiz pueda «descubrir» solo el conjuntode elementos necesarios para transformar los interrogantes, formu-laciones, relaciones múltiples y posibles reformulaciones, es nula prác-ticamente en un tiempo limitado, a no ser que sea puesto en situacio-nes adecuadas (situaciones cuestionantes, múltiples confrontaciones),que tenga a su disposición un cierto número de elementos significati-vos (documentación, experimentación, argumentación) y que poseaunos formalismos mínimos (simbolismos, gráficos, esquemas o mode-los) que pueda emplear en el proceso.

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Puede añadirse que un nivel de saber no sustituye al anterior más quesi el aprendiz encuentra en éste un interés y aprende a utilizarlo. Debepoder enfrentarse a ciertas situaciones adaptadas y a informacionesseleccionadas para permitirle un cambio rentable.

Es preciso, pues, abandonar la idea de dejar a los alumnos que elabo-ren los conceptos a partir de la observación o la experiencia de claseexclusivamente. Ello no significa que sea necesario volver indefecti-blemente a un proceso expositivo tradicional; somos conscientes deque «dar» o «mostrar» una noción no es algo operatorio, salvo excep-ciones en la que la estructura de pensamiento está lista para aceptardirectamente la nueva información, lo que es acorde con el modelo«alostérico» expuesto.

Entre los parámetros significativos que necesariamente deben estarpresentes en el entorno didáctico pueden destacarse algunos.

En primer lugar, es preciso inducir los desequilibrios conceptualespertinentes. Se trata de hacer nacer en el aprendiz una actividadconstructiva. Para ello, es útil motivarlo en relación con la cuestión atratar (o al menos hacer que entre en ella). Es necesario igualmenteque posea un cierto nivel de actitud y de dominio de los procesoscientíficos (Giordan, 1978). Debe ser capaz de explicitar su pensa-miento y de ponerlo a prueba.

Será indispensable la confrontación auténtica de sus ideas (alum-no-realidad, alumno-alumno, alumno-información, alumno-maestro).Todo ello debe convencer al aprendiz de la inadecuación de sus con-cepciones en relación con el problema tratado. De ahí la necesidadde diversos argumentos y no de uno sólo y presentado rápidamente.Esta argumentación deberá llevarle a relacionar un conjunto de nue-vos datos para enriquecer su experiencia en el aspecto estudiado. Yéstos le inducirán a relativizar el valor de sus evidencias anteriores y,muy frecuentemente, a reformular el problema y/o a encarar otrasrelaciones.

En segundo lugar, es importante que el sujeto que aprende tengaacceso a un cierto formalismo, en tanto que ayuda para la reflexión.



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Este formalismo, que puede ser de diversa índole (simbolismo, esque-matización, modelación), debe ser fácilmente utilizable para permitir-le organizar los nuevos datos y servirle de punto de anclaje para pro-ducir la nueva estructuración del conocimiento.

Las principales dificultades que el alumno se encuentra en este senti-do consisten frecuentemente, bien en no saber cómo relacionar loconocido con lo nuevo, bien en no llegar a actualizar las informacio-nes conocidas, o bien, por último, en no encontrar un mismo denomi-nador para un conjunto de fenómenos comunes. Si lo que ha aprendi-do anteriormente no le es accesible, es importante emplear procedi-mientos que ayuden al alumno a relacionar los nuevos datos y lo queya sabe, así como a producir nuevos significados. Lo que éste percibepermanecerá aislado si está demasiado ligado por adherencias a lasituación de origen. Sus concepciones permanecerán en un marcoorganizador antiguo.

En todos estos planos, la inducción de nuevos modelos puede permitiruna visión renovada de la realidad, sirviendo de «núcleo resistente»para relacionar las informaciones y producir un nuevo saber.

En el plano didáctico, están en curso numerosas investigaciones yaparecen diversos procedimientos utilizables con éxito, según losmomentos. Como primera etapa se revela que sobre un contenidodado es más económico que el profesor proporcione un esbozo demodelo. Ello debe rodearse en todo caso de ciertas precauciones: esútil que este premodelo sea legible, comprensible, adaptado a la per-cepción que el alumno se hace del problema. Ante todo, es necesarioque éste tenga ocasión de familiarizarse con su uso, es decir, quetenga la posibilidad de «hacerlo funcionar» y producir algo con él.

El conocimiento de las actividades de elaboración requeridas paraefectuar un aprendizaje conceptual puede permitir al enseñante paliaruna dificultad del aprendiz orientándolo hacia la realización de la acti-vidad que falta y ayudándole por medio de procedimientos didácticosadecuados que permitan facilitar la actualización de las concepcioneso de las actividades relacionadas con éstas.

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En todo caso, estos parámetros, siendo necesarios, son insuficientespara una adquisición duradera si no se combinan conjuntamente conotras condiciones.

Así, es útil también el proporcionar situaciones en las que el aprendizpueda movilizar su nuevo conocimiento para comprobar su opera-tividad y limitaciones. Más allá de esta aportación directa, estas acti-vidades mostrarán al alumno que los nuevos datos son más fácilmen-te aprendidos cuando se integran en estructuras de acogida. De estaforma se habituará a insertar lo nuevo sobre lo antiguo, situando estetipo de actividades entre lo que el alumno conoce y lo que está apren-diendo. Aprenderá así a activar los conocimientos anteriores necesa-rios e incluso, en ciertos casos, a imaginar tipos de guías personalesque le permitirán efectuar esa interrelación.

Por otra parte, es importante que estos aprendizajes, con vista a suestabilidad, sufran una integración vertical mediante ciertos con-ceptos organizadores, punto que no desarrollaremos aquí puesto quese refiere a un aspecto diferenciado, en relación con las finalidadeseducativas.

Finalmente, resaltaremos la necesidad de que el aprendiz desarrolleun conocimiento sobre el conocimiento, especialmente en formade reflexión sobre las prácticas conceptuales para percibir la aporta-ción, el interés y tomar conciencia de las «lógicas» subyacentesen los procesos desarrollados. Numerosas dificultades contrasta-das muestran que, a veces, el obstáculo en el aprendizaje no estáligado directamente al saber en sí mismo, sino que se deriva de laimagen o de la epistemología intuitiva que el alumno posee sobre elproceso experimental o sobre los mecanismos de apropiación del co-nocimiento.

De todos los puntos citados, se destaca netamente que el papel delenseñante es primordial e irremplazable: la suma de sus aportaciones,interacciones, la progresión en la puesta en marcha, no puede fijarseen un programa preestablecido. Su función es la de organizador delas condiciones del aprendizaje.



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Es el aprendiz quien elabora, integra..., en una palabra aprende, y elloa partir de sus propias estructuras de pensamiento. Es él mismo elque, por una u otra razón, debe encontrarse en situación de cambiarsus concepciones. Pero el papel del profesor es básico: debe propo-ner y situar el coctel de elementos (el entorno didáctico que describi-mos anteriormente) necesario para hacer funcionar sus conocimien-tos científicos y técnicos.

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Summary

T

57

La formación de una actitud científicaen el niño:

opción por una alternativa fenomenológica

Carlo Federici C., José Granés, Antanas

Mockus, Jorge Charum, María C. Castro,

Carlos A. Hernández, Berenice Guerrero*

Una necesidad cultural de nuestro tiempo:

La generalización de una formación básica en

ciencias naturales y matemáticas

Posiblemente el hecho cultural más notorio y determinante de nuestraépoca es el despliegue de la tecnología y el concomitante privile-

gio del éxito como criterio de verdad. En efecto, una parte crecientede los procesos de dominio y transformación de la naturaleza recibeuna ordenación guiada por conocimientos científicos. Sin embargo, laincidencia de la tecnología desborda el marco de los procesos pro-ductivos y afecta otras esferas de la cultura contemporánea. De he-cho, una parte creciente de las actividades de la vida extralaboral seestructura alrededor de medios tecnológicos. Esta utilización deter-mina ineluctablemente importantes cambios culturales. El poder ga-

* Universidad Nacional de Colombia.


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nado sobre la naturaleza transforma tanto los procesos de trabajocomo la vida por fuera de los mismos.

En realidad, y en forma que se hace cada vez más clara, la tecnologíano se reduce a una simple aplicación de resultados de la investigacióncientífica. Ella presupone una auténtica conversión de la óptica conque se enfrenta la naturaleza y la acción humana sobre ella1. Aunquela perspectiva tecnológica no pueda en modo alguno identificarse conla perspectiva propia de la investigación científica, es claro que com-parte con ella una serie de rasgos decisivos; entre ellos se destacan elprivilegio radical de lo que en los diversos procesos se presenta concarácter de necesidad –introduciendo así garantías teóricas de repro-ductividad– y la mediación fundamental de sistemas simbólicos cuyodominio y manejo permiten en particular una anticipación minuciosade efectos y resultados.

El desarrollo histórico de la tecnología muestra una tendencia a acen-tuar la división jerárquica entre quienes han adoptado la perspectivacognitiva propia de la tecnología y desde ella organizan los procesos,y quienes laboran ejecutando simplemente operaciones dispuestas des-de la tecnología2. Frente a la profunda división social que de este

1 En otro trabajo intentábamos la siguiente caracterización de ese cambio de

óptica: «Se trata de una auténtica conversión de la mirada, conversión que sin

lugar a dudas postula la posibilidad ilimitada de un conocimiento científico de la

realidad y presupone la superioridad, a corto o largo plazo, de la actividad práctica

guiada por un tal conocimiento. Esta conversión de la mirada, esta opción por la

prefiguración exhaustiva de lo real desde el signo, esta instalación en el campo

teóricamente construido y asegurado de lo posible, así como la búsqueda

sistemática de lo «óptimo» dentro de ese campo de posibilidades, caracterizan lo

que merece el nombre de «tecnología». Mockus, A.; «Ciencia, técnica y tecnología»,

Naturaleza No. 3, Bogotá, mayo- diciembre 1983, pp. 39-46.

2 Sobre esto existe una extensa literatura. Pueden consultarse: Braverman, Harry,

Travail et capitalisme monopoliste, Trad. Dominique Letellier y Serge Niémetz,

François Maspéro, París, 1977; Shon-Rethel, Harry, Trabajo intelectual y trabajo

manual, Trad. El Viejo Topo, Barcelona, 1979; Freyssenet, Michel, La división

capitaliste du travail, Ed. Sevelli, París, 1977. También, Mesa, Darío, «La Universidad

ante la revolución científica y técnica», Semanario Cultural, periódico El Pueblo, 1o.

Oct. 1978, Cali, y Mockus, Antanas, Tecnología educativa y taylarización de la

educación, Universidad Nacional, Bogotá, 1983.

59

modo esboza3, parece política y culturalmente deseable que dicha pers-pectiva no sea monopolizada por sectores sociales relativamente es-trechos4.

Por otra parte, el impacto cultural de las ciencias y de la investigacióncientífica no sólo se produce a través de la tecnología. En un procesoque podemos reconocer como problemático, pero que llega incluso aparecer irreversible, lo científico tiende a monopolizar las posibilida-des de acceso a la verdad. Aunque frente a este hecho (que puedeincluso dar lugar a un auténtico fetichismo que tematizaremos con lanoción de «cientificismo») sea importante la reivindicación del valorde otras formas de conocimiento, creemos que es difícil mantener asíalgún precario equilibrio entre lo que se ha llamado «las dos culturas».Desconocer el poder cognitivo de la investigación científica o adoptaruna actitud de rechazo ante la misma, son opciones que conducen aun callejón sin salida. La única alternativa es cultivar las diversasformas de conocimiento y, sobre todo, la capacidad de reconocer laórbita de legitimidad de cada una de ellas. En este sentido una forma-ción científica que ponga precisamente el acento en estos aspectos

3 Dos versiones distintas de esta división se encuentran en Braverman, op. cit., y

Goldner, Alvin, El futuro de los intelectuales y el ascenso de la nueva clase, Trad.

Néstor Míguez, Alianza Editorial, Madrid, 1980.

4 Podría insinuarse la sospecha de que este propósito político es fundamentalmente

equívoco. En efecto, en la medida en que el poder político reviste cada vez formas

más tecnocráticas y en la medida en que el control de los procesos de trabajo se

legitima cada vez más en un saber supuesta o realmente poseído por quienes

monopolizan las decisiones, es claro que, para que los ciudadanos en el primer

caso y los trabajadores subalternos en el otro, reconozcan la legitimidad de ese

poder y de ese control, es necesaria una mínima formación escolar que al menos

les permita discriminar formas de conocimiento y valorar aquellas que precisamente

encontrarán desarrolladas y poseídas por los otros. A su vez, la impugnación de

formas de poder ampliamente sustentadas o al menos legitimadas mediante saberes

de orden científico y tecnológico, sólo puede tomar dos caminos: el de una crítica

externa que rechaza de conjunto esos saberes y su racionalidad (dando lugar así

a movimientos que no pueden dejar de aparecer como «oscurantistas» y

«románticos») y el de una crítica que acepta -al menos parcialmente- moverse en

el terreno de lo criticado. Esto último requiere avanzar en la dirección de una sólida

formación científica y tecnológica generalizada y apropiarse de algunos elementos

de las tradiciones ideológicas y filosóficas.

La formación de una actitud científica en el niño


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puede ser la mejor respuesta al fetichismo señalado. De todas mane-ras, también parece inevitable que de manera más o menos mediadapor procesos de apropiación fragmentaria e incluso de deformación,las teorías científicas y los resultados de la investigación aporten ele-mentos a la interpretación cultural de la vida social y de la historia5.

Así, por la importancia adquirida por la tecnología y sus productos,pero también por procesos culturales más amplios, nos encontramosactualmente ante sociedades en las cuales cualquier sector social ycualquier hombre se encuentran –independientemente de su voluntad–involucrados en alguna relación con lo científico. No sobra subrayarque esta relación puede ser –y con frecuencia lo es– extremamenteprecaria, aunque ineludible. Frente a esto es imprescindible favoreceruna relación más racional con lo que se presenta como científico.

En las circunstancias descritas se atribuye a la institución escolar laresponsabilidad no sólo de contribuir a la formación inicial de futuroscientíficos y tecnólogos, sino también la de asegurar al conjunto de losmiembros de la sociedad una cierta formación básica en materia deciencias.

La delimitación de lo que debe constituir esa formación básica es unproblema que sigue, a nuestro juicio, completamente abierto (entreotras razones, por la multiplicidad de criterios en juego).

El problema de la delimitación de lo que constituye

una formación básica en ciencias

Una primera caracterización que podríamos llamar «disciplinaria»consiste en considerar que esa formación básica es la parte inicial de

5 La compleja trama de significaciones que constituye nuestra cultura involucra

permanentemente –más allá de cualquier escrúpulo de rigurosidad– elementos

provenientes de las subculturas científica y tecnológica. Éstas aportan vocabulario,

metáforas y sobre todo criterios de «racionalidad» que de un modo u otro inciden

en momentos muy diversos de la vida cultural.

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la educación requerida por aquellos que la institución escolar formapara una futura carrera científica. Con este criterio, la gran mayoríade población recibe o, más bien, debería recibir una formación cientí-fica trunca, interrumpida en el momento de abandonar los estudiosformales6. Así, en el mejor de los casos, la formación básica en cien-cias se limitaría a asegurar a quienes la reciben la posibilidad poste-rior de seguir estudios científicos.

De todas maneras, cada vez es más notorio el abismo que separa –entérminos de contenidos y acceso a los principios fundamentales– cual-quier posible formación básica de la formación especializada de lasdisciplinas científicas. Este abismo se agrava en un país como el nues-tro por el bajo grado de escolaridad de la mayoría de la población ysobre todo por el carácter exógeno de casi todo el saber científico ytecnológico que por diversos canales7 está presente en nuestra cultu-ra. Si bien se ha señalado repetidas veces que entre el saber quecircula en nuestros medios académicos y «tecnocráticos» y el saberde punta en las metrópolis existe un notorio desfase, hay un desfasemucho mayor entre aquel saber y la cultura de las mayorías. De estemodo, lo que tiende a llamarse «transferencia» puede llegar a ser unaverdadera «incrustación» de discursos y saberes científicos y técni-cos en una cultura que no posee y no crea las condiciones para pro-ducirlos de manera al menos parcialmente endógena8.

6 No cabría hacerse la ilusión de que la llamada educación continuada no-formal,

al menos en sus actuales modalidades, pueda asegurar la continuación de esta

formación. Por el contrario, la experiencia muestra que la formación en áreas

científicas es de las que más requieren una escolarización tradicional. A nuestro

juicio, el presente trabajo aporta algunos elementos para comprender por qué en

este campo parece ser imprescindible un contexto de interacción presencial.

7 Algunas de las vías por las cuales se difunden en nuestro medio esos saberes

científicos y tecnológicos son: la enseñanza, las instituciones educativas, el empleo

limitado, y con frecuencia simplemente formal, de ciertas teorías o resultados en

decisiones de orden político, económico o social y la presencia de saberes científicos

y tecnológicos en la gran cantidad de productos y subproductos de la industria

cultural de otros países, que se difunden fundamentalmente a través de los medios

masivos de comunicación.

8 Creemos que esta «incrustación» provoca un síndrome que tiene manifestaciones

a muchos niveles. Es claro, por ejemplo, en el ámbito de las dificultades que la clase



62

Una segunda caracterización pretende encarnar un pragmatismo rea-lista. Se trata de que la persona adquiera los conocimientos científi-cos que supuestamente serán necesarios en su vida futura. Sin em-bargo, la realización del inventario de lo así requerido es difícil y, deser posible, arrojaría como resultado un listado de conocimientos frag-mentarios e inconexos cuya enseñanza revestiría características par-ticularmente contrarias al espíritu de síntesis, de rigor y de organiza-ción racional propio de las ciencias.

Por otra parte, en los últimos años se han ido reconociendo cada vezmás limitaciones de los esquemas economicistas para comprender yorientar el desarrollo de la educación. El pretendido ajuste de la for-mación escolar al mercado laboral, la idea de que la educación tienecomo función primordial proporcionar las habilidades y los conoci-mientos necesarios para desempeñar un empleo, han mostrado suineficacia tanto para dar cuenta de los procesos de desarrollo de laeducación como para imprimirles una orientación más «racional»9.Actualmente se tiende a reconocer que la educación no es tanto cua-lificación de mano de obra como socialización10.

En esta perspectiva de socialización, la formación escolar, y en parti-cular la formación básica en ciencias, adquieren una función másamplia que la que se les atribuye desde el criterio anterior, de índolecultural. Deben contribuir al fomento de procesos de autocomprensiónsocial e individual, así como a la ampliación de posibilidades de segui-

política tradicional tiene –salvo contadas excepciones– para sostener o recomponer

un nuevo discurso político que integre elementos científicos. Pero tal vez el nivelmás interesante sea el de las contradicciones objetivas, el de las tensiones que se

manifiestan en el seno de la vida misma de cada persona, entre las representaciones

y explicaciones tradicionales y los esquemas de origen científico o tecnológico.

9 Véase por ejemplo Salm, Claudio, Escola e trabalho, tesis de doctorado, Campi-

nas, mimeo, y Lautier, B. y Tortajada, R., Ecole, force de travail et Salariat, PressesUniversitaires de Grenoble, 1978.

10 La contraposición es sólo parcial por cuanto existen esfuerzos que intentananalizar esta socialización como reproducción de un conjunto de rasgos de

personalidad requeridos por el futuro trabajador. Véase por ejemplo Gintis, Herbert,

«Educación, tecnología y características de la productividad del trabajador», incluidoen Biasutto, Carlos (comp.), Educación y clase obrera, Nueva Imagen, México, 1978,

y Gintis, Herbert y Bowles, Samuel, «I. Q. In the U. S. Class Structure», Social Policy,

Nov.-Dic. 1972 y Ene.-Feb. 1973.

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miento, intervención y participación11 en los procesos de discusión ydecisión, especialmente en aquellos donde más se manifiesta la com-pleja articulación entre saber y poder. De este modo queda esbozadauna tercera manera de enfocar la delimitación y jerarquización de loque debe constituir esa formación básica.

Una cuarta aproximación puede denominarse realismo psicológico.Con base en, por ejemplo, elementos tomados de la psicología deldesarrollo cognitivo de Piaget, se intenta seleccionar contenidos queestén en concordancia con el grado de desarrollo alcanzado por elniño y con las posibilidades de aprendizaje de éste (que supuestamen-te dependerían de su grado de desarrollo)12. Esta perspectiva puedepermitir el recorte de algunas ilusas pretensiones de la actual ense-ñanza e ilumina significativamente –aunque en forma parcial– las di-ficultades con que tropieza el aprendizaje, pero como criterio positivoes demasiado pobre13. En efecto, no cabría pretender enseñarle alalumno todo lo que, dado su nivel de desarrollo cognitivo, esté encapacidad de aprender14.

11 El concepto de «participación» tiende a recibir un uso cada vez más difundido

por cuanto es peculiarmente equívoco: sugiere mucho pero no compromete a

nada.

12 Véase, por ejemplo, Piaget, Jean, «Desarrollo y aprendizaje», Naturaleza No. 1,

Bogotá, julio 1982, pp. 5-14.

13 Sin embargo las limitaciones de orden socio-cultural parecen dar mejor cuenta

de muchas dificultades escolares que las psicológicas. Hasta donde conocemosno se ha hecho una contrastación, frente a diagnósticos como el realizado sobre

bachilleres colombianos (Cf. Vasco, Eloísa, «El desarrollo del pensamiento abstracto

en una población de estudiantes de secundaria en Bogotá», Colegio Cafam, Bogotá,1981, Proyecto Colciencias Co. 97259-5-01-79, multicopiado), que permita decidir

si el «atraso» detectado se explica mejor desde la perspectiva piagetiana o desde

una perspectiva como la de Basil Bernstein («Elaborated and Restricted Codes:Their Social Origins and some Consequences», en The Ethnography of

Communication, ed. Gumperz and Hymes, 1964, y también Class, Codes and

control, Vol. 3, Toward a Theory of Educational Transmissions, Routledge and Kegan,Londres, 1977). Para ésta las deficiencias estarían principalmente asociadas al no

dominio de lo que este autor llama «código elaborado», cuya posesión está ligada

al origen socio-cultural de las personas.

14 En realidad parece insinuarse una tendencia inversa: la de poner toda la

enseñanza al servicio del desarrollo cognitivo o al menos la de privilegiar en ellaprecisamente aquel tipo de problemas que permiten hacer un seguimiento, un

diagnóstico de este desarrollo.



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Prolongando en un sentido específico la perspectiva cultural, apareceuna quinta aproximación que podríamos llamar epistemológica. Co-mienza, como aquella, reconociendo que aunque existe una cierta una-nimidad en cuanto a la valoración social de la enseñanza de las cien-cias, la relevancia de ésta tiende a ser concebida privilegiando lo cul-tural. Lo que introduce este enfoque es la problematización de lasconcepciones del conocimiento en general y del conocimiento cientí-fico presentes implícita o explícitamente en las diversas posicionesque toman parte en el debate entre el privilegio de lo instrumental y elprivilegio de lo cultural. Pone también en evidencia la incidencia deestas concepciones en las formas didácticas.

Se enfatiza así la importancia de la explicitación de las premisasepistemológicas que subyacen a diversas propuestas didácticas y adiferentes formas de enseñanza de las ciencias. Por ejemplo, eldogmatismo de la enseñanza puede estar asociado a imágenes de laciencia y de su historia que precisamente lo favorecen. Del mismomodo, una imagen de la historia de las ciencias que tienda a presen-tarla como simple resultado del desarrollo industrial favorecerá, sinlugar a dudas, una aproximación pragmatista de la enseñanza.

En particular, aún en nuestros días, se siente la influencia de algunasposiciones epistemológicas que cobraron fuerza en el mundo anglo-sajón desde finales del siglo pasado. Además de perpetuar una con-cepción inductivista del conocimiento, estas posiciones inspiran ten-dencias didácticas que ponen el énfasis en el carácter convencional einstrumental del lenguaje y de las teorías, y que implícita o explícita-mente enseñan que estas últimas deberían ser juzgadas únicamentepor su poder de predicción y control y por la utilidad que de este poderresultara. Bajo esta influencia se llegó incluso a proponer la enseñan-za de un supuesto único «método científico» experimental e inductivo15.

15 Actualmente después de un amplio debate entre metodólogos, historiadores de

la ciencia y epistemólogos, se han destacado las limitaciones de la pretensión de

un método único y en particular sus dificultades para dar cuenta de cualquier

práctica científica real. Se podría afirmar que el efecto más claro de la enseñanza

de tal esquema es la formación de una imagen externa del saber científico y del

65

Otras posiciones epistemológicas, como por ejemplo la de GastonBachelard, tienden a destacar características del trabajo científico ala luz de las cuales la enseñanza de las ciencias –más que proporcio-nar el dominio de un método o de un poder técnico– forma un cierto«espíritu», una cierta actitud, unos ciertos imperativos encarnados in-cluso en la propia personalidad. Esta formulación debe regular lasrelaciones del individuo formado con el sistema de explicaciones ra-cionales que constituyen su campo disciplinario e incluso su concep-ción del mundo16.

Los mayores aportes de la pespectiva epistemológica son la recupe-ración de la importancia del conocimiento en la escuela y la toma deconciencia de que la formación básica en ciencias es, además de unterreno de competencia entre diversas concepciones e imágenes dela ciencia, la posibilidad de tener una experiencia viva de una formaespecífica de conocimiento.

La simple reseña de estos cinco criterios permite prever las dificulta-des que suscita su coexistencia. No extraña entonces que la selec-ción, organización y orientación de lo que actualmente se enseña deciencias y de matemáticas en los primeros niveles sea el resultado deuna serie más o menos desvertebrada de ajustes realizados apelandoa criterios diversos.

quehacer de los científicos. Esta imagen cumple importantes funciones culturales

pero no sustituye en modo alguno una aproximación efectiva a las formas particulares

de consideración de lo real propias del conocimiento científico. Seguir unas reglas

no implica, por ejemplo, tener la experiencia viva de las formas de evidencia que

acompañan la captación de lo necesario como necesario. Sobre la caracterización

de las imágenes del conocimiento científico y sus implicaciones culturales, véase

Elkana, Yehuda: «La ciencia como sistema cultural: una aproximación antropológica»,

trad. Jorge Charum y José Granés, Bol. Soc. Col. de Epistemología, I, Vol. III, enero-

diciembre 1983, pp. 65-80.

16 Bachelard, Gaston, La formación del espíritu científico (trad. José Babini), Siglo

XXI, Buenos Aires, 1971, y El racionalismo aplicado (trad. Irene A. de Ramos),

Paidós, Buenos Aires, 1978. La concepción de Bachelard es muy sugestiva y

constituye una de las inspiraciones de nuestro trabajo. Cabe tal vez señalar una

diferencia de óptica: mientras él se interesa ante todo por la formación de quienes

serán los ciudadanos de una «ciudad científica», nosotros nos interesamos por la

relación entre el saber de esos ciudadanos y el de los demás.



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En épocas recientes han predominado las apelaciones a los dos pri-meros criterios (disciplinario y pragmático). Últimamente se ha vuel-to a manifestar el tercero y han cobrado fuerza el cuarto y el quinto(psicológico y epistemológico). Creemos, sin embargo que, al menosen forma implícita, los criterios cultural y epistemológico han tenidosiempre mucho peso: al fin y al cabo la configuración social de laspautas de «verdad» es, desde hace bastante tiempo, un problema dereconocida importancia17.

Por otra parte cabe señalar que las propuestas reformadoras que seinspiran en cualquiera de esos criterios comparten un cierto «volun-tarismo», una cierta ilusión según la cual la práctica educativa es fá-cilmente subordinable a enunciados orientadores explícitos, y tiendenpor lo tanto a desconocer el papel de la inercia, de la tradición y de lascostumbres que actúan en el interior de las instituciones escolares18.

Principales enfoques en el trabajo sobre las

dificultades en la enseñanza de las ciencias

Los procesos de ampliación de la cobertura escolar, especialmenteen países como el nuestro, pero también en países altamente indus-trializados, han estado acompañados de dramáticas dificultades paraque esta ampliación de posibilidades sea efectivamente aprovechadapor los sectores sociales que logran acceder a la escuela. En particu-lar las dificultades escolares en el terreno de las ciencias y sobre todode las matemáticas empezaron a aparecer como las causas más ma-nifiestas de fracaso escolar. Frente a la gravedad y persistencia de

17 Véase Silva, Renán, «Historia de un congreso filosófico tenido en Parnaso por

lo tocante al imperio de Aristóteles», Revista Colombiana de Educación No. 9,

Bogotá, 1982, pp. 111-174, y Silva, Renán y Martínez Boom, Alberto, Dos estudios

sobre educación en la colonia, UPN - CIUP, Bogotá, 1984.

18 Una crítica a este voluntarismo se encuentra esbozada en Mockus, Antanas,

«La tensión esencial entre tradición e innovación en la práctica docente», ponencia

al Taller Nacional de Práctica Profesional, Neiva, 1-3 Sep. 1983. (Incluido en volumen

que será publicado por el ICFES).

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dichas dificultades –que además parecían acentuarse en el caso desectores sociales anteriormente marginados del aparato escolar– sur-gieron diversas explicaciones que podemos agrupar en cuatro gran-des enfoques:

a) Un enfoque pedagogista que pone el acento sobre la inadecua-ción de los métodos de enseñanza utilizados.

b) Un enfoque psicologista que pone el acento sobre las limitacio-nes individuales, sobre las diferencias en términos de aptitudes yhabilidades, actitudes y motivaciones o, más recientemente, sobrelos niveles de desarrollo cognitivo necesarios pero no alcanzados.

c) Un enfoque culturalista que pone el acento en las diferenciasculturales entre el medio social de origen del alumno, los diversossectores y clases sociales que participan en forma muy desigualde los presupuestos (cognitivos y valorativos) requeridos por laeducación escolar –presupuestos que por lo general son implíci-tos– y el medio escolar. Ello explicaría en buena parte las diferen-cias de rendimiento escolar entre diversos sectores socioculturales.

d) Un enfoque cognitivista que pone el acento en la desarticulaciónentre las explicaciones propias del sujeto y las que éste aprende,con frecuencia sin asimilarlas como explicaciones propias, en laescuela.

En realidad la separación no es tan rígida como podría insinuar nues-tra presentación. Se trata más bien, en cada caso, de una opciónsobre el aspecto en el cual se hace énfasis tanto en el momento deanálisis como en el momento de proponer alternativas. A continua-ción caracterizaremos en forma muy esquemática algunas de las es-trategias correctivas que se derivan de esos enfoques.

a) En la perspectiva pedagogista las soluciones tienden a consistir enun cambio de método, vinculado por lo general a la introducción denuevas ideas pedagógicas. Desde Comenio hay una tendenciahacia la fetichización del método (forma universal que permitiríaenseñarle todo a todos) que crea dificultades en cuanto se trata deespecificarlo en función de lo enseñado y en función del grupo



68

particular de alumnos involucrado. Las formas en que los cambiosde método son propuestos y llevados a la práctica varían entre dosextremos. En uno, se mantiene el reconocimiento permanente deque el maestro es el portador, e incluso a veces el gestor, del mé-todo. Sus saberes pedagógicos, su formación y su experiencia seconjugan en una cierta manera de enseñar. Los cambios debenser en este caso libremente acogidos y apropiados por los educa-dores. En el extremo opuesto, el método es radicalmente separa-do del maestro: especialistas distintos de él («programadores» yotros «expertos») se encargan de hacer las opciones metodológicasy de diseñar en detalle –desde estas opciones– cómo habrá de en-señar el maestro. En cualquier caso, por la atribución de los pro-blemas de aprendizaje a fallas de método, persiste la dificultadpara dar cuenta de lo que puede estar produciendo el fracaso es-colar de cada niño en particular.

b) En la perspectiva psicologista se suele comenzar tratando de de-tectar aquellas habilidades y aptitudes que son o podrían ser fun-damentales para el aprendizaje de las ciencias. Luego se buscadiseñar estrategias específicas para desarrollarlas en todos los ni-ños o al menos en aquellos en que se detecten atrasos. También,desde una perspectiva que viene cobrando fuerza (inspirada enPiaget aunque en ocasiones contraríe algunas de las posturas delmismo19), se crean métodos que pretenden diagnosticar el estadiode desarrollo cognitivo alcanzado por cada alumno para posponertoda enseñanza que exija estadios superiores o intentar delibera-damente «activar» el desarrollo acudiendo, por ejemplo, a una profun-dización del dominio de la etapa en que se encuentra el alumno20.

c) La perspectiva culturalista da lugar a dos tendencias «correctivas»hasta cierto punto opuestas: una busca adaptar, adecuar, la culturaescolar a la de los alumnos y la otra explicitar las diferencias, no

19 Cf. Piaget, J., art. cit.

20 Para una discusión de este problema, véase: Duckworth, Eleanor; «O bien nos

adelantamos y no lo pueden aprender o bien nos atrasamos y ya lo saben: el dilema

de aplicar a Piaget», Notas de Matemática No. 12, Oct. 1981, pp. 19-61. De todas

69

para abolirlas sino para convertirlas en objeto de tematización ex-plícita y de trabajo. En el primer caso, es usual comenzar denun-ciando el hecho de que para amplios sectores, el lenguaje y loscontenidos de la enseñanza básica –de manera especial las cien-cias y las matemáticas– son radicalmente ajenos al entorno cultu-ral del alumno y a los intereses de éste. Se toman entonces medi-das de «adecuación» de los contenidos y del lenguaje empleado.Por lo general, esta adecuación tiende a diluir (u ocultar) lasespecificidades propias de los conocimientos escolares (y en par-ticular de los conocimientos científicos que la escuela pretendecomunicar).

Sin embargo esta aproximación, que tiene el mérito de abogar de-cididamente por una escuela que tenga sentido para el alumno,presenta dos inconvenientes fundamentales: en primer lugar, antela diversidad de culturas de origen tiende a construir en formaespeculativa una especie de subcultura promedio, cuyos rasgosmás destacados se resumirían diciendo que para ella lo cercanotiene más sentido y más interés que lo lejano, lo útil más que loinútil y lo «concreto» más que lo «abstracto». Este diagnóstico nosólo es cuestionable en tanto que generalización que ignora lasexcepciones. También lo es por cuanto conduce fácilmente a unsegundo inconveniente: da lugar a una educación que pierde suespecificidad frente a las demás formas de socialización.

Por este camino se puede llegar, por ejemplo, a una matemáticaque en aras de hacerse «concreta» pierde su rigor y su carácterabstracto convirtiéndose en un híbrido cognitivo que no permite oque dificulta la posibilidad del alumno de tener una experienciaauténtica del horizonte específico de las matemáticas y, en parti-

maneras, esta aproximación ha permitido reconocer por ejemplo que ciertas

carencias en materia de experiencia lúdica y práctica pueden constituir obstáculos

para el desarrollo de los niveles cognitivos superiores. Sin embargo, sería absurda

una escuela cuya finalidad central fuese la de asegurar una serie de experiencias

que posibiliten –psicológicamente– el acceso a un pensamiento formal cuya

especificidad, necesidad y pertinencia no sean objeto de un proceso de ubicación

y esclarecimiento cultural.



70

cular, de aspectos tan fundamentales como son el caráctertransempírico de objetos de conocimiento como los números y elpoder cognitivo del simbolismo que es vivido entonces como meramanipulación de signos.

De esta manera tiende a difundirse un conocimiento pseudoconcre-to frente al cual sólo el buen alumno será capaz de discernir elnúcleo matemático racional de sus disfraces empíricos21. En par-

21 Reproducimos un ejemplo particularmente extremo de esta tendencia, tomado

de Londoño, Samuel, Matemática moderna. Aritmética y geometría, segundo año

de primaria, decimotercera edición, Bedout, Medellín, 1983, p.77. En 1981 este

ejemplo fue empleado para ilustrar un diagnóstico sobre los textos más utilizados

en la primaria («la mayoría de los textos analizados adolecen de graves errores

conceptuales, sobre todo cuando tratan de introducir ideas de la teoría de

conjuntos»), incluido en una ponencia al Primer Simposio Nacional sobre la

Enseñanza de las Ciencias: Echeverri de Borrero, M., Botero de Meza, y Echeverri,

H., «Comentarios acerca de la reforma propuesta por el MEN en los currículos de

Matemáticas para la educación básica primaria» (reproducida, sin el anexo que

contenía el ejemplo, en Notas de Matemática No. 14, octubre 1982, pp. 68-95).

Pertenecen a la misma tendencia los mismos intentos de presentar cualquier

problema aritmético, no como problema aritmético que tendría sentido cognitivo en

sí, sino como un pseudoproblema práctico. Así no sólo se obstaculiza el acceso a

una nueva zona de experiencia cognitiva; se propaga –en forma por demás

confusa– la idea de que este conocimiento adquiere su sentido por una referencia

inmediata a la vida cotidiana.

El conjunto cara está

incompleto, le falta

un ___________

El conjunto cara está

completo.

Complemento: _____________ojo un ojo

71

ticular el empeño de dar sentido a lo enseñado mediante un énfa-sis sobre su utilidad conduce fácilmente a una deformación prag-matista y a una incapacidad de interesarse por preguntas o proble-mas cuya relevancia sea inicialmente de orden cognitivo. En resu-men, el intento de «acercar» las ciencias y las matemáticas a lavida cotidiana, aunque aumenta las posibilidades de que éstas ten-gan desde un principio un significado para el alumno, puede actuarprecisamente en contra de la formación de la capacidad de distan-ciarse cognitiva y lingüísticamente de esa vida cotidiana22.

La otra opción en el enfoque culturalista es tomar conciencia delconflicto entre cultura de origen y cultura escolar y, mediante untrabajo sobre ese conflicto, tratar de impedir que esas diferenciasculturales actúen de manera subrepticia (como sucede común-mente). Se trata de explicitar, por decirlo así, los marcos de refe-rencia, las pautas y las normas requeridos por la vida escolar yque no se pueden presuponer como presentes en todos los alum-nos. Con frecuencia no se pretende desplazar una cultura por laotra (lo cual puede ser visto como «dominación cultural») sinoasegurar un buen dominio de ambas y una capacidad para mover-se flexiblemente de la una a la otra.

22 Aparece ligada a esta tendencia otra –muy equívoca– cuya presencia ya es

notoria en el país. Con gran sinceridad, y en aras de una democratización del

prestigio con frecuencia exagerado e irracional de las ciencias, se tiende a homologar

–en forma demagógica– cualquier forma de estudio, de conocimiento y de indagación

con las formas de investigación propias del desarrollo de las diversas ciencias.

Con ello, muy probablemente, el cientificismo en vez de atenuarse se acentúa. En

efecto, aparece como dado e incuestionable el presupuesto de que la investigación

es la forma exclusiva y universalmente válida de acceder a la verdad, o de

«producirla»; se agudiza así el desconocimiento de las órbitas de legitimidad de las

diversas formas de conocimiento y se crea además una confusión entre los diversos

modos en que la conciencia subjetiva delimita y organiza aquello que conoce. La

subordinación de todo conocer a un investigar es ambivalente; aunque rescata la

connotación de búsqueda, puede favorecer peligrosamente una posición que no

sólo reconoce el carácter provisional de cualquier conocimiento sino que adopta la

skepsis científica como forma de vida («en todo cuanto hemos podido ‘ investigar’ a

cabalidad me abstengo de opinar»).



72

d) En la perspectiva cognitivista se preserva también, e incluso sedestaca la preexistencia de explicaciones previas en el alumno.Uno de los grupos que trabajan en nuestro medio en esta direcciónutiliza para designar esas explicaciones el término «preteorías»23.Estudiar estas explicaciones que podrían llamarse de «sentido co-mún», facilitar su explicitación por parte de los alumnos y crearsituaciones para que éstos afronten el conflicto entre sus explica-ciones y algunos hechos que las contradicen, se proponen comoestrategias claves para la enseñanza de las ciencias. Esta aproxi-mación es prometedora, en particular por el énfasis que pone en laasimilación cognitiva real de las teorías concebidas como explica-ciones sistemáticas que el sujeto debe hacer propias y utilizar frentea cualquier situación en que puedan tener alguna pertinencia, y nosólo en el marco de los ejercicios del libro de texto, de las evalua-ciones escolares o de las prácticas de laboratorio.

Los puntos más problemáticos de esta aproximación pueden serlos siguientes:

1. La realización de diagnósticos sobre la asimilación de enunciadosteóricos (como las leyes de Newton) creando situaciones «lími-tes» que favorecen una aproximación explicativa desde los cono-cimientos «de sentido común».

2. El correspondiente supuesto básico de que una explicación teóricabien asimilada debe ser hegemónica, es decir debe aflorar e impo-nerse sobre cualquiera otra explicación, incluso en aquellos contextosque favorecen la irrupción de las explicaciones de sentido común.

3. La exigencia de que lo aprendido tenga siempre, desde un co-mienzo, un valor de conocimiento para el alumno.

23 Segura, Dino: «El aprendizaje de la ciencia a nivel básico: ¿continuidad o

discontinuidad?, Naturaleza, No. 0, Bogotá, 1981, pp. 29-35, y Zalamea, Eduardo:

«Detección de dificultades en el aprendizaje de la primera ley de Newton», Tesis de

Magister, Universidad Pedagógica, Bogotá, 1983.

73

Este último aspecto, que es al mismo tiempo el más atractivo de lapropuesta, tiende a subestimar la posibilidad –sustentable desdedescripciones de la formación científica como las que realizaKuhn24– de que lo inicialmente aprendido en forma relativamentedogmática se convierta sólo después (y probablemente sólo enalgunos casos) en conocimiento auténtico reconocido como tal porel propio sujeto. En otras palabras, al menos para la forma en quehasta ahora ha funcionado la educación científica, sería frecuenteun cierto aprender primero, comprendiendo después25. De todosmodos, no pueden negarse las ventajas de quienes por un concur-so de razones subjetivas y objetivas logran tener una mejor com-prensión desde un comienzo.

Para los tres últimos enfoques reseñados reaparece, en mayor o me-nor grado, uno de los problemas señalados para el primero. ¿Cuáldebe ser la relación entre los estudios realizados bajo estos enfoquesy la práctica concreta, cotidiana, de los educadores? ¿Deben esosestudios contribuir a que el maestro comprenda y oriente mejor supráctica docente, abocando en forma más consciente y con más ele-mentos de juicio las dificultades que se le presentan? ¿O deben másbien incidir en la redacción de manuales, textos y otros medios educa-tivos? ¿O debe abreviarse al máximo la mediación entre investiga-ción y práctica eliminando el requisito de una apropiación por partedel educador de los saberes aportados por la investigación, y convir-tiendo al educador en un ejecutor ciego de diseños detallados apoya-dos, ellos sí, en la investigación? Esta última opción y sus posibilida-des de éxito nos parecen estrechamente ligadas a la posibilidad cues-tionable de asimilar la enseñanza a un proceso predominantementetécnico y de reproducir en ella la subdivisión del trabajo que resultóeficaz en el caso de la producción industrial.

24 Kuhn, Thomas: La estructura de las revoluciones científicas (trad. Agustín

Conti), FCE, México, 1975.

25 Hasta donde sabemos el análisis de este tránsito no ha sido objeto hasta ahora

de estudios sistemáticos.



74

Algunas razones para la opción por

un enfoque fenomenológico

En la breve reconstrucción del ámbito de discusiones que se desarro-llan actualmente a propósito de la enseñanza de las ciencias, hemosya dado algunas indicaciones que apuntan explícita o implícitamenteen la dirección de nuestra elección de un enfoque fenomenológico.En la presente sección expondremos, al mismo tiempo que una ca-racterización mínima de algunos de los rasgos fundamentales de eseenfoque, las razones por las cuales hemos optado por él.

Hemos destacado el carácter fundamental en la educación de dos proce-sos que han desafiado durante este siglo múltiples esfuerzos teóricos paradar cuenta de ellos de una manera objetivista: el conocimiento y la interac-ción. Por la importancia de estos dos procesos cabría una caracterizaciónde la educación en ciencias en términos de interacción orientada hacia laapertura de ciertas posibilidades específicas de conocimiento26. A nues-

26 El renovado reconocimiento del carácter interactivo de la educación, el auge de

la psicología cognitiva y la importancia que comienza a cobrar el enfoque cognitivista

frente a las dificultades escolares, ponen en primer plano la problemática del

conocimiento. La enseñanza y la educación vuelven a pensarse –al menos en

ciertas áreas, entre las cuales se encuentran las que nos interesan– más en

términos de conocimiento que de aprendizaje. En particular la vida de la conciencia

tanto del educador como del educando, o al menos su actividad mental, negadas o

ignoradas en ciertos medios por ser inabordables mediante métodos experimentales,

empiezan a ser reconocidos en su importancia. Su tematización es posible y

necesaria.

Se abre así un camino positivo que corresponde también a una superación del

voluntarismo presente en la asimilación de la educación a una acción instrumental.

Ya no prima la idea de que mediante un cierto tipo de saber «científico» se podría,

en educación, llegar a hacer del otro (o de su comportamiento) lo que se quisiera.

En la enseñanza, en el mejor de los casos, se garantiza una máxima apertura de

posibilidades para que el alumno se apropie ciertos conocimientos y en particular

ciertas formas de conocimiento. En éste tomar y reconocer como propio lo que le

es ofrecido, no sólo se requiere una iniciativa y un compromiso del alumno, sino

que se pone en juego la trama de significaciones y la red de relaciones en que se

inscriben maestro y alumno. Precisamente es este «contexto» de sentido y de

relaciones el que posibilita que el interés y la iniciativa del alumno sobrevivan a los

períodos de relativa «oscuridad» en la comprensión y de insatisfacción en el trabajo.

75

tro juicio, la fenomenología ofrece elementos que permiten abordaresos dos procesos en forma adecuada27.

En primer lugar, dentro del conjunto de posiciones que se manifiestanen los debates epistemológicos, aquellas inspiradas directa o indirec-tamente en la fenomenología destacan el hecho fundamental de queno hay conocimiento sin vivencia de conocimiento28. El conocimientose ve así referido a la vida de la conciencia. Ésta, a pesar de no serabordable metódicamente siguiendo las pautas de las ciencias natura-les, sí puede serlo por la reflexión, y en especial por la reflexión feno-menológica, que explora los aspectos más universales de la vida de laconciencia y en particular del conocer, susceptibles de ser reconoci-dos mediante la reflexión. En esta aproximación a las estructurasesenciales de la vida de la conciencia se destaca su carácter activo yen particular su función de configuradora de sentido29.

Así, no sólo se ponen de relieve ciertas características universales detodo acto de conciencia (intencionalidad, sentido, evidencia, horizon-

27 Como es sabido, el fundador y exponente central de esta corriente filosófica –

cuyas raíces están en la ilustración europea y en el idealismo alemán– es Edmund

Husserl. Su obra dio lugar a una amplia corriente de pensamiento que incluye en

Francia a Maurice Merleau-Ponty y Jean Paul Sartre, mientras que en Alemania

influye notablemente en pensadores como Heidegger (quien en su obra fundamental

Ser y Tiempo realiza análisis de clara raigambre fenomenológica) y como Habermas

(quien busca, tentado permanentemente por una actitud objetivante muy propia de

la sociología, reconstruir una síntesis de conjunto de la herencia de la filosofía

alemana incluyendo a Hegel y a Marx). La fenomenología ha inspirado también una

serie de trabajos en psicología y psiquiatría como los de Ludwig Binswanger,

Ronald Laing y David Cooper.

28 Bachelard, Gaston: El racionalismo..., op. cit., y Desanti, Jean-Toussaint, Les

idéalités mathématiques, Seuil, París, 1968, representarían casos de una influencia

indirecta.

29 En Curtis, Bernard y Mays, Solfee, Phenomenology and Education, Methuen,

Londres, 1978, encontramos en la introducción, por ejemplo, la siguiente

caracterización de los presupuestos básicos compartidos por las diversas

vertientes de la corriente fenomenológica: «1. Una creencia en la importancia, y en

cierto sentido en la primacía, de la conciencia subjetiva; 2. una comprensión de la

conciencia como activa, como otorgadora de sentido; 3. el supuesto de que hay

ciertas estructuras esenciales de la conciencia de las que se puede llegar a tener

conocimiento directo mediante una cierta clase de reflexión».



76

te), sino también se abre la posibilidad de establecer una tipología deactos, de actitudes y de clases de evidencia que precisamente carac-terizarán diversas formas de actividad de la conciencia. Así, median-te procesos de reflexión, es posible reconocer tanto continuidadescomo discontinuidades entre diversos tipos de vivencias de conoci-miento30.

En segundo lugar, la fenomenología abre posibilidades de conocer yestudiar los procesos de interacción y de reconocimiento mutuo–decisivos para el desarrollo mismo de la educación– sin incurrir enuna actitud reificante, objetivista. En efecto, aunque en la tradiciónfenomenológica el «otro» y la «intersubjetividad» hayan sido aborda-dos de muy diversas maneras31, hay una característica constante: elotro es también un otro «yo» y es sujeto de una conciencia y de unaexperiencia. Aunque nosotros no tengamos acceso directo a ella, elotro también tiene una vida de conciencia, de la cual hacen parteprecisamente vivencias de conocimiento similares a las nuestras. Porsupuesto la formación de diversos «yo» es absolutamente inseparablede los procesos de comunicación y de reconocimiento mutuo a quenos hemos referido mediante la noción de interacción. A su vez, éstano es posible sin un reconocimiento mínimo del otro como un yo32.

En el fondo, la exclusión positivista del sujeto y de la vida de la con-ciencia afectó en forma muy similar a la epistemología y a la pedago-

30 Curtis, ibíd., destaca la idea recurrente de Husserl y de Merleau-Ponty según la

cual la base ineludible de todo posterior conocimiento (incluido el científico natural)

es el conocimiento del mundo de la vida, de las cosas tales como son

experimentadas en la vida precientífica, en particular porque desde allí se configuran

una serie de rasgos esenciales de la actividad de la conciencia necesarios para el

conocimiento científico. En autores como Merleau-Ponty hay una notable tendencia

a concebir el conocimiento científico como un simple «afinamiento», una «elaboración

de detalle» del conocimiento cotidiano, pero allí donde Merleau-Ponty ve un

afinamiento nosotros, con Bachelard, vemos una rectificación.

31 Tal vez los desarrollos más interesantes hayan correspondido a Sartre y a

Laing y Cooper, quienes expresamente se inspiran en la obra de Sartre.

32 Aunque esta proyección, en la cual pensamos que el otro es como nosotros,

puede llevarnos a error, no podemos prescindir de ella sin caer en la reificación del

otro y sin introducir –mediante esa reificación– un obstáculo serio al establecimiento

77

gía. En los debates epistemológicos de este siglo se quiso con fre-cuencia dejar de lado el papel de la subjetividad y de la conciencia enel conocimiento, considerándolo como un aspecto «psicológico» quepor lo tanto debía ser tematizado por la psicología. Pero paradójica-mente algunas corrientes importantes dentro de esta disciplina, en susesfuerzos por satisfacer ciertos criterios de cientificidad, tendían aorientarse en una dirección que precisamente la obligaba a desenten-derse de este tipo de procesos o a abordarlos desde una postura deradical exterioridad.

El punto de vista fenomenológico rescata el papel de la reflexión cuyaexclusión caracteriza, según Habermas33, al positivismo. No se tratasin embargo de proponer una reflexión que acepte quedarse en laenunciación de tesis generales sobre la educación como las que cons-tituían la tradicional «filosofía de la educación» o como las que actual-mente se presentan bajo el nombre de «marco filosófico» (designa-ción particularmente sospechosa cuando los enunciados en cuestiónacompañan propuestas estructuradas desde una concepción instru-mental de la educación). La reflexión de inspiración fenomenológicatiene por lo general un compromiso con la vida práctica (ética y polí-tica) del sujeto34.

de una interacción entre los dos. Por supuesto, la proyección requiere de correcciones

(e incluso éstas pueden ser provistas no sólo por la experiencia de interacción

entre los dos, sino también mediante formas «objetivantes» de conocimiento, por

ejemplo mediante la consideración de información objetiva sobre él). Sin embargo,

para la interacción es esencial ese conocimiento primario de una reciprocidad

fundamental dentro de la cual necesariamente se abren paso las rectificaciones

introducidas como diferencias. El «otro» no puede ser para mí del mismo modo que

es para mí alguna cosa desde la actitud objetivante, es decir, no puede ser síntesis

de los datos y de las experiencias que de él he tenido. El otro es, desde un

comienzo, un otro que voy diferenciando de mí a medida que interactúo con él y, de

esta manera, amplío mi conocimiento de él. Esto impide que el otro se reduzca para

mí a un objeto mundano cuyas características me explicaría de manera causal, de

la misma manera que me explico las características del objeto mundano. Esto

obliga a que reconozca en el otro la posibilidad de libertad y de eticidad.

33 Habermas, Jürgen; «Conocimiento e interés» (trad. Guillermo Hoyos), Ideas y

Valores, No. 42-45, Bogotá.

34 El ideal que Husserl destaca en su última obra (La Crise des Sciences

Européennes et la Phénoménologie Transcendentale, trad. Gérard Granel, Gallimard,



78

Una de las posibles interpretaciones, relevantes para nuestro trabajo,de la consigna husserliana ¡A las cosas mismas! correspondería alreconocimiento de que, en vez de sostener enunciados especulativossobre la educación o de tratar de configurarla de modo voluntarista,es necesario ir a la educación misma, es decir orientarse por unexamen concienzudo, por una reflexión ordenada, sobre las prácticasexistentes y las vivencias que las acompañan, luchando contra losexcesos especulativos y contra las representaciones reduccionistas35.

París, 1976) es precisamente el de una vida iluminada y orientada por la reflexión.

Esta referencia última de todo filosofar se pone de presente en el esfuerzo de

Husserl por mostrar las conexiones fundamentales entre el conocimiento científico

y las evidencias propias del «mundo de la vida» (Lebenswelt) y de la cotidianidad.

Así, en nuestro caso, la opción por el enfoque fenomenológico corresponde a la

búsqueda de un tipo de reflexión y de saber que resulten relevantes para el quehacer

cotidiano del educador y del alumno.

35 Un síntoma notable de esas tendencias reduccionistas es la forma como ciertas

metáforas empleadas para pensar la educación logran imponer su falsa claridad.

Entre las de uso más difundido se encuentra la de la «transmisión». Aparentemente

esta metáfora expresa una comprensión empobrecida de la comunicación, originada

en el paralelo limitado que podría existir entre la comunicación humana y la

transmisión de la información mediante medios tecnológicos. El problema no es

tanto probar que la educación no es en lo fundamental una «transmisión» sino

mostrar cómo, al pensarla como tal, la textura de las vivencias mismas que la

componen se ve empobrecida.

79

Investigando la realidad próxima: unmodelo didáctico alternativo

Pedro Cañal*

Rafael Porlán*

Introducción

En el análisis crítico de la práctica escolar más frecuente, desta-can, entre otros, dos rasgos. En primer lugar, el divorcio entre la

escuela y la realidad próxima al alumno, definida ésta tanto por loscomponentes físico-naturales y culturales del entorno, como por losproductos de la interiorización de las mismas por el alumno: creen-cias, tramas conceptuales, actitudes, valores, etc. En segundo térmi-no, se cita la presencia generalizada de un modelo didáctico, implícitoo explícito, que orienta la enseñanza hacia el predominio de la exposi-ción verbal del profesor y el empleo del libro de texto como principalrecurso material.

Estos dos factores, junto a otros como los de selección social, autori-tarismo, trabas a la comunicación multidireccional, etc., configuranun tipo de escuela y de enseñanza que es urgente superar en la prác-tica. En este sentido, lo que sigue constituye una propuesta globaldirigida a caracterizar coherentemente todas las componentes de unnuevo modelo didáctico.

* Universidad de Sevilla. Este artículo se tómo de Enseñanza de las Ciencias, 5 (2),

pp. 89-96.


80

Si hubiera que resaltar algunas dimensiones para definir esta pro-puesta, se podrían citar dos de ellas, a las que nos hemos referido enotras ocasiones (Cañal, García y Porlán, 1981; Cañal y Porlán, 1984;Porlán y Cañal, 1986a, 1986b): la ruptura de las barreras de todo tipoque aíslan a la escuela respecto a la realidad próxima al alumno (de-finida ésta como anteriormente se hizo), y el recurso a la investiga-ción del alumno y del profesor como elemento central del proceso deenseñanza/aprendizaje.

Nos referimos, pues, en primer lugar al concepto de investigación y alos fundamentos de la investigación escolar, para describir luego losaspectos estructurales y funcionales de una didáctica cuyo eje princi-pal sea el de la investigación de la realidad próxima.

Investigación científica versus investigación

del alumno

El concepto de investigación

Frecuentemente se identifica el término «investigación» con el de «in-vestigación científica», ignorándose la existencia de un espacio parala investigación y el conocimiento racional situado fuera de las már-genes de la ciencia formal. Para Bunge (1983), la investigación es unproceso encaminado a detectar problemas, formularlos y resolverlos,siendo un problema toda dificultad que no pueda superarse auto-máticamente, requiriendo la puesta en marcha de actividades orienta-das hacia su resolución. Serán consideradas científicas exclusivamenteaquellas investigaciones que se planteen en el contexto de una comu-nidad de científicos, utilizando métodos científicos, y con el objetivoprimario de mejorar el conocimiento en ese campo. (Una caracteri-zación más precisa puede encontrarse en Bunge, 1985).

La investigación no estrictamente científica es menos exigente ensus requerimientos. Forma parte, en paralelo con otras estrategias deconocimiento, del repertorio de características ordinarias de los indi-

81

viduos, pudiéndose hallar muestras de esta capacidad en todas lasépocas y culturas. La universidad de este rasgo tiene su origen en laexistencia en nuestra especie de impulsos endógenos hereditarios haciael aprendizaje (al igual que ocurre en la generalidad de especies demamíferos y en otros vertebrados). Tales tendencias se manifiestanen la conducta exploratoria y poseen un valor adaptativo (Eibl-Eibesfeldt, 1974; Ross, 1978).

Desde distintas perspectivas y campos de conocimiento, diversos au-tores se han referido a aspectos que guardan una estrecha relacióncon la génesis y el desarrollo de las actividades de investigación noestrictamente científica. Así, se ha descrito «el proceso psicológicode investigación de la realidad» (Inhelder, 1954), la «curiosidad huma-na» (Berlyne, 1960), las «conductas de experimentación» (Coll, 1978),o la «investigación del niño en la escuela», concepto presente desdeantiguo en la obra de pensadores y pedagogos como Rousseau, Pesta-lozzi, Dewey, Claparede, etc., y, más modernamente, Freinet (1974),Titone (1981) y Tonucci (1976), entre otros. Todos ellos, de una u otraforma, aportan argumentaciones a favor de la consideración de lainvestigación en general como una capacidad, e incluso, en mayor omenor medida, una práctica humana común al conjunto de la pobla-ción, que se originaría como resultado del desarrollo de las potencia-lidades para la exploración y el pensamiento racional de nuestra es-pecie.

Pope y Gilbert (1983) y Pope (1985), basándose en los postulados deKelly, analizan la dimensión investigadora del individuo y resaltan ciertassimilitudes entre el pensamiento ordinario y el pensamiento científico.Por su parte Nagel (1985) se refiere igualmente a las semejanzasentre el conocimiento ordinario y el científico, concluyendo que existeuna continuidad histórica entre ambos, sin una línea de separaciónnítida, aun cuando en su caracterización actual existan notables dife-rencias entre ambos.

La investigación del alumno en la escuela

Con base en todo lo anterior, consideraremos que el conocimientocientífico tiene sus raíces en el conocimiento ordinario, tanto en lo que

Investigando la realidad próxima: un modelo didáctico alternativo


82

se refiere al proceso histórico de la ciencia como a la génesis perso-nal del saber. La investigación del alumno en la escuela habrá desituarse en esta idea general, pero con unas características diferen-ciadoras. Definiremos la investigación del alumno en la escuela como

«Un proceso de aprendizaje fundamentado en la tendencia

hacia la exploración y en la capacidad para el pensamiento

racional, común en nuestra especie desde el nacimiento,

así como en los rasgos fundamentales del espíritu científico

que se perfecciona progresivamente en la práctica, en

interacción dialéctica con el desarrollo de las estructuras

conceptuales y operatorias del individuo y que es concebi-

da como un instrumento al servicio de los objetivos genera-

les de la educación, en el marco de una opción didáctica

global».

Ante el posible dilema: investigación científica/investigación no cien-tífica, conocimiento científico/conocimiento ordinario, optamos por untipo de investigación como el definido anteriormente, que se base en ydesarrolle tanto los conocimientos ordinarios de los alumnos comosus propias estrategias investigativas (impregnadas en general por loque Carrascosa y Gil (1985) denominan «metodología de la superfi-cialidad»), para ir avanzando en la línea de los cambios conceptuales(Posner et al., 1982), metodológicos (Gil y Carrascosa, 1985) yactitudinales (Giordán, 1982) que sean posibles y convenientes encada etapa del desarrollo y para cada individuo, mediante actividadesdirecta o indirectamente relacionadas con la resolución de problemas.

Una mejor comprensión de lo expuesto puede exigir precisiones comolas siguientes:

a) Esta propuesta se hace para todos los niveles escolares, desde laEscuela Infantil hasta el final de las Enseñanzas Medias (y tam-bién ciertos niveles universitarios, como puede ser el de la forma-ción del profesorado). Ello requerirá necesariamente un desarro-llo matizado de la propuesta para cada nivel.

b) No ha sido concebida para responder exclusivamente a necesida-des específicas del área de ciencias, sino que pretende hacerse

83

extensiva a todas las áreas del currículo (con las matizaciones quesean precisas en cada caso).

c) Considera a la investigación científica, en relación con la investi-gación escolar, como un punto de referencia para orientar el pro-greso metodológico actitudinal y conceptual de los alumnos, peroteniendo siempre presentes las diferencias existentes entre ambasen lo que se refiere a sus contextos, metodologías y finalidades.En este sentido, debería estudiarse detenidamente el campo realde validez de ciertas traslaciones directas que a menudo se reali-zan desde la ciencia a la escuela, especialmente en el área de laenseñanza de las ciencias, como puede ser:

• Al considerar el conjunto de obstáculos y de fases en la construc-ción por la ciencia de los conceptos científicos como un indicadorinfalible de lo que ocurrirá durante la estructuración personal delos mismos en la escuela (las limitaciones de esta traslación sonanalizadas por Giordán, 1983 y Driver, 1986).

• Al concebir la investigación en la escuela como el empleo orto-doxo del «método científico» por los alumnos, como vía para laeliminación de errores conceptuales y su sustitución por conoci-mientos académicos, con base en la premisa: «si el alumno utilizacorrectamente el método estándar que se atribuye a los científi-cos, llegará a las mismas conclusiones que ellos», sin considerarlas diferencias de contexto, capacidad operativa, estructuraciónconceptual, especialización temática, dominio de técnicas concre-tas, y finalidad, que existen entre el científico y el escolar.

• Al trasvasar mecánicamente otras conclusiones originadas en elcampo de la filosofía de las ciencias, como las ideas de Kuhn(1971) o de Toulmin (1967), para caracterizar el cambio concep-tual del alumno como algo similar al cambio de paradigma en laciencia, con unas mismas condiciones necesarias para que se efec-túe en ambos contextos (Posner et al., 1982).

La investigación escolar y las ciencias



84

a) Respeta y se orienta hacia el desarrollo de las estrategias másbásicas y espontáneas del aprendizaje humano.

b) Es plenamente compatible y adecuada para una concepciónconstructivista del conocimiento.

c) Incorpora los hallazgos sicosociológicos relativos a la importanciade la interacción en el aula y de la facilitación de los procesoscomunicativos (Perret Clermont, 1984).

d) Proporciona un ámbito especialmente adecuado para el desarrollode la autonomía (Kamii y De Vries, 1983; Host, 1982), y de laindependencia de campo (Carretero, 1982).

e) Puede dotar de mayor potencialidad a muchos aspectos de laspropuestas didácticas relativas al aprendizaje de las ciencias como«cambio conceptual» (Posner et al., 1982) o como «procesogenerativo» (Osborne y Wittrock, 1983, 1985) o a las investigacio-nes sobre las representaciones de los alumnos y su evolución (porejemplo, Piaget, 1933; Giordán, 1982, 1983; Driver y Easley, 1978;Driver, 1986).

f) Recoge y aporta una mayor fundamentación a toda una rica tradi-ción de experiencias didácticas, más o menos intuitivas, desarro-lladas a lo largo de este siglo, que han girado en torno a la dimen-sión investigadora del alumno.

g) Es idónea para profundizar en el acercamiento de la escuela a larealidad socionatural, en consonancia con los postulados de la Edu-cación Ambiental, dotando de mayores posibilidades didácticas alo que se ha dado en llamar «investigación del entorno» o «inves-tigación del medio» (Porlán y Cañal, 1986a, 1986b).

Un modelo didáctico basado en la investigación

escolar

85

Desde nuestro punto de vista, la investigación en la escuela abarcatres aspectos esenciales que mantienen entre sí una relación de inter-dependencia. Por un lado, la investigación del alumno como procesode aprendizaje significativo (Tonucci, 1976); por otro, la concepcióndel profesor como facilitador de dicho aprendizaje y, al mismo tiempo,como investigador de los acontecimientos que suceden en al aula(Gimeno, 1983; Cañal y Porlán, 1984); y por último el enfoqueinvestigativo y evolutivo del desarrollo curricular (Stenhouse, 1981).Sin embargo, en los apartados anteriores hemos pretendido funda-mentar y definir sólo uno de los tres aspectos citados: la investigacióndel alumno. Por razones de espacio y oportunidad, hemos soslayadouna descripción pormenorizada y argumentada de los otros dos. Pre-sentaremos, en lo que sigue, la descripción parcial de un modelo ba-sado en la investigación en la escuela, poniendo el énfasis, en estecaso, en el papel articulador que tiene la investigación del alumno enel conjunto del mismo.

El concepto de modelo didáctico

Definiremos un modelo didáctico (véase esquema 1) como una cons-trucción teórico-formal que, basada en supuestos científicos eideológicos, pretende interpretar la realidad escolar y dirigirlahacia unos determinados fines educativos. En este sentido, todomodelo didáctico contiene respuestas explícitas o implícitas al menospara estas cuestiones fundamentales:

a) ¿Con qué modelo conceptual se describe e interpreta la realidaddel aula? (Entendiendo aula no como el espacio físico de la clase,sino como el ámbito donde se desarrollan los procesos de ense-ñanza-aprendizaje, ya sea fuera o dentro del edificio escolar). ¿Quévariables se consideran más relevantes y, por tanto, con mayorpoder explicativo, desde dicho modelo conceptual?

b) ¿Cuáles son los fines educativos seleccionados para orientar laintervención didáctica?

c) ¿Qué principios didácticos fundamentales se ofrecen que, siendo



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congruentes con el esquema conceptual desde el que interpreta-mos la realidad, puedan dirigirla al mismo tiempo hacia los fineseducativos previstos?

El aula: un sistema con múltiples variables contextuales

El modelo que presentamos conceptualiza el aula como un sistemacomplejo y singular (Porlán, 1985) integrado por elementos huma-nos y no humanos que mantienen diversas formas de relación entre sí(véase esquema 2). Cada sistema-aula posee una estructura y unadinámica que le son propias y que no permiten una fácil generaliza-ción acerca de su funcionamiento y su evolución. Se trata, por tanto,de un modelo de tipo contextual y ecológico (Doyle, 1977; Pérez,1983), donde el sistema se configura como una compleja malla deinteracciones (Bertalanffy, 1968) a diversos niveles (académico, sico-social, simbólico, etc. ) y donde las variables de contexto dan sentidoparticular a los procesos que acontecen en el mismo (Elliott, 1980). Acontinuación describiremos algunas de las variables más significati-

Esquema 1

FUNDAMENTOS CIENTÍFICOS E IDEOLÓGICOS

MODELO DIDÁCTICO

M O D E L OC O N C E P T U A L

SOBRE EL AULA

PRINCIP IOSD I D Á C T I C O S

PRACTICA ESCOLAR

F I N E SE D U C AT I V O S←←←←←

↑↑↑↑↑

→→→→→

↓↓↓↓↓

↓↓↓↓↓

87

vas del aula como sistema:

a) Las características físicas de los elementos que lo componen,tanto internos como externos a la clase (por ejemplo, mobiliario,edad media de los alumnos, recursos ambientales, etc.).

b) El pensamiento del profesor y su particular estructura semánti-ca (Clark y Yinger, 1979; Olson, 1982; Pérez, 1984; Porlán, 1986).Es decir, el conjunto de sus creencias y constructos personales,así como sus códigos de interpretación de mensajes, todo ello in-fluido por otros aspectos tales como las estrategias de conoci-miento, la experiencia acumulada, los rasgos de personalidad, etc.

c) El pensamiento de los alumnos y la estructura semántica parti-cular de cada uno, especialmente el conjunto de sus ideas y creen-cias acerca de la realidad en general (Piaget, 1981; Host, 1978;Giordán, 1978; Driver, 1986) y de la escuela en particular, así comolos códigos desde los cuales los alumnos interpretan y reelaboranla información que se pone en juego en el aula. Todo ello influidoademás por el grado de desarrollo que poseen, sus característicasafectivas y experienciales, etc.

d) Las relaciones sociales del aula como conjunto de roles, agrupa-mientos, conflictos, etc., que subyacen en el intercambio educativo.

e) Las relaciones de poder (Erickson, 1982), que determinan explí-cita o implícitamente las conductas a exhibir ante el profesor parasuperar con éxito las demandas del aprendizaje escolar.

f) La dinámica de la comunicación, como el conjunto de intercam-bios de información (flujo de información) de todo tipo y naturale-za que se dan en el aula (explícitos, ocultos, verbales, simbólicos,etc.), tanto entre los elementos humanos como entre éstos y loselementos materiales y ambientales.

La potencialidad de esta forma de concebir la dinámica de la claseviene determinada por su capacidad de superar los reduccionismos aluso que, so pretexto de planificar y homogeneizar con absoluta efica-cia el sistema educativo, conciben el aula como un sistema simple ygeneralizable formado por tres elementos básicos: alumnos, profe-



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sor y materiales de trabajo (libros de texto, fichas, guías de activida-des, etc.), y convierten la enseñanza en una especie de comedia, queen otro momento hemos denominado enseñanza-ficción (Cañal yPorlán, 1984), en la que el profesor hace como que enseña y el alum-no como que aprende, siendo ambos más o menos conscientes, en sufuero interno, de que generalmente no se logra enseñar ni aprendercasi nada realmente significativo y asimilable.

La investigación en la escuela, un principio

didáctico vertebrador

Si aceptamos el punto de vista anterior de que el aula posee unaenorme riqueza natural de variables, parece evidente que el pro-blema central de una teoría de los procesos de enseñanza-aprendiza-je (el modelo didáctico) es resolver creativamente la tensión existente«de hecho» entre esa riqueza natural evidenciada y la pretensión fi-nalista de la educación.

Esquema 2

M O D E L OC O N C E P T U A L

SOBRE EL AULA

C A R A C T E R Í S T I C A SFÍSICAS ELEMENTOS

P E N S A M I E N T OP R O F E S O R

P E N S A M I E N T OA L U M N O S

RELACIONES SOCIALES

RELACIONES DE PODER

DINAMICA DE LA COMU-N I C A C I Ó N( = FLUJO DE IN-F O R M A C I Ó N )

EL AULA: SISTEMASINGULAR YC O M P L E J O

→

89

Por otro lado, el problema adquiere mayor complejidad por el hechode que habitualmente los sistemas educativos poseen una disociaciónradical entre lo que podríamos denominar los fines explícitos, conce-bidos normalmente desde posiciones humanistas y que incluyen as-pectos tales como: autonomía, creatividad, espíritu crítico, desarrolloglobal, etc., y los fines ocultos, coherentes como intereses económi-cos, sociales y políticos que conciben la escuela como un instrumentode conservación del modelo social y cultural dominante, que, eviden-temente, están en contradicción con los enunciados formalmente.

La cuestión, por tanto, es ésta: ¿qué principios didácticos pueden diri-gir y alentar unas estrategias metodológicas de intervención en elaula que potencien su riqueza natural y, al mismo tiempo, garanticenrealmente el avance hacia aquellos fines ideales que la educación seplantea explícitamente?

En este sentido, la investigación en la escuela, y en concreto la inves-tigación del alumno tal como se ha definido y fundamentado en laprimera parte, constituye una pieza básica para responder la preguntaanterior.

La investigación del alumno, como se verá más adelante, se entiendecomo un intercambio de información entre el profesor, los alum-nos, el medio socio-natural y los recursos didácticos de todo tipo,que persigue, en un proceso con diferentes fases y momentos, laconstrucción metodológica, actitudinal y conceptual de los alum-nos, y que exige del profesor una modificación sustancial de sustareas profesionales.

Es evidente, no obstante, que la investigación no es el único principiodidáctico que debe contener un modelo alternativo. Sin embargo avan-zamos el supuesto de que la investigación es un principio vertebradorde otros, en el sentido de que los cohesiona y articula bajo una lógicacomún (véase esquema 3).

a) La investigación, en la medida que promueve el conocimiento glo-bal del medio, favorece un enfoque ambiental de la educación(Cañal, García y Porlán, 1981).



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b) La investigación es el instrumento adecuado para una aproxima-ción integrada a la realidad y para el descubrimiento progresivo delas disciplinas por parte de los alumnos (etapa predisciplinar delaprendizaje), así como para la posterior interconexión de las mis-mas (etapa interdisciplinar).

c) La investigación, como proceso individual y social de conocimien-to, requiere todas las formas de comunicación en el aula y poten-cia los flujos de información. La investigación no tiende a ocultarlos mensajes, sino por el contrario a explicitarlos y estimularlos.

d) La investigación demanda también un marco de libertad y co-operación que permita expresar las ideas, confrontarlas entre síy comprobarlas colectivamente.

e) La investigación no enfrenta el juego y el trabajo escolar. Lainvestigación de los alumnos es lúdica y apasionante, aun cuandoimplique también dificultades y esfuerzos, como tantas activida-des espontáneas de los niños.

Presentaremos, por último, algunos aspectos básicos que caracteri-zan en la práctica las actividades de investigación del alumno (véaseesquema 3) y que hemos desarrollado con más amplitud en otro tra-bajo (Porlán y Cañal, 1986b). Se logra así un mayor grado deexplicitación y concreción de este principio didáctico y unos criteriosmetodológicos para el diseño de experiencias concretas. Nos referi-mos en particular a los siguientes aspectos:

a) Adecuar el ambiente de la clase como un medio esencial en lafacilitación de la labor investigadora.

b) Promover la formulación de los problemas como un estímulopersonal para la acción investigadora de los alumnos, provocandoen ellos curiosidad y deseos de indagar.

c) Poner en juego las informaciones previas de los alumnos(creencias, representaciones, preconceptos, etc.) sobre el proble-ma que se investiga.

91

d) Contrastar entre sí dichas informaciones, alentando la confron-tación de argumentos, evidencias y ejemplos y promoviendo, conello, la reelaboración del conocimiento inicial que los alumnos tie-nen sobre el problema, así como la formación de «corrientes deopinión» (hipótesis) sobre la manera de resolverlo.

e) Buscar, seleccionar y organizar nueva información a través dediferentes procesos manipulativos, observacionales, experimenta-les, de análisis de información escrita o verbal, etc.

f) Relacionar la información previa, así como la surgida del contrasteinicial de opiniones, con la nueva información obtenida, generando, deesta manera, un proceso de construcción cognitiva y actitudinal.

g) Realizar actividades específicas de aplicación de los nuevosconstructos elaborados por los alumnos, a situaciones y contextosdiferentes a los investigados, promoviendo la maduración y gene-ralización de los aprendizajes.

h) Acumular y difundir los informes de investigación, como for-ma de disponer de un patrimonio de conocimiento escolar sobre larealidad que puede tomarse como referencia para futuras investi-


INVESTIGACIÓND E L

A L U M N O

E N F O Q U EA M B I E N TA L

P R E -D I S C I P L I N A R I E D A D

J U E G O

C O M U N I C A C I Ó NLIBERTAD Y

C O O P E R A C I Ó N

Esquema 3


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gaciones y como forma de transmitir a la sociedad el conocimien-to generado en la escuela.

Indudablemente el modelo alternativo que se propone, y que hemosexpuesto parcialmente, requiere de un proceso de validación empíri-ca que permita completarlo y madurarlo. En este sentido, y en el mar-co de la reforma de la segunda etapa de EGB en Andalucía, se estánexperimentando diversos diseños didácticos basados, en mayor o me-nor medida, en esta formulación teórica.

El seguimiento de estas experiencias nos suministrará las evidenciasempíricas necesarias para juzgar la potencialidad que les atribuimos.

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95

Investigando una gota

Dino de J. Segura*

Introducción

Esta actividad, por la cercanía a la cotidianidad, y además debido alos diversos niveles de complejidad y de formalización que pue-

den lograrse en su desarrollo, ha sido utilizada en la Escuela Pedagó-gica Experimental en diferentes niveles (desde 6º grado de básicahasta el grado 10º de media vocacional). Hemos encontrado, entreotras cosas, que las actividades que se derivan de ella pueden consti-tuirse en una opción muy atractiva para aproximarse al modelo mole-cular de estructura de la materia. En cuanto a las posibilidades deformalización anotemos que mientras en el grado 10º fue posible vin-cular la actividad con consideraciones relacionadas con el movimien-to de las moléculas (esto es, con la temperatura), en los niveles infe-riores tal articulación no fue posible.

Esta ATA la conocemos a partir de la clase de ciencias en la EscuelaPedagógica Experimental. Antes de exponerla anotemos que en nin-guna de las oportunidades en que se ha desarrollado se ha repetidopuntualmente.

* Escuela Pedagógica Experimental. Universidad Distrital.


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Puntos de partida

La actividad puede originarse –y en efecto ha sido su punto de parti-da– en preguntas derivadas de situaciones cotidianas que usualmentepasan desapercibidas tales como el comportamiento del agua sobrepisos encerados, una gota que resbala sobre un vidrio o la observa-ción de una toma de agua que gotea, etc.

Frente a estas situaciones las preguntas iniciales pueden ser:

– ¿Por qué se forman gotas sobre pisos encerados?

– ¿Por qué el agua resbala sobre el plástico y no lo moja?

– ¿Por qué los líquidos forman gotas?

Desarrollo: actividades de exploración

A partir de las preguntas iniciales, ya sean planteadas por el maestroo también, y con mucha frecuencia, por los estudiantes, se originandiferentes proyectos de observación-exploración tales como los queilustramos a continuación.

¿Por qué se forman gotas sobre pisos encerados?

Esta primera observación se origina en la anomalía frente a lo usual.Lo «normal» es que el agua resbale, que se extienda sobre las super-ficies. Pero, por el contrario, sobre pisos encerados el agua formagotas. Aquí la pregunta abre muchas posibilidades que pueden abo-carse en discusiones y en nuevas observaciones. Aclararemos antetodo: ¿Qué es una gota? ¿Cuál debería ser el comportamiento queesperamos. ¿Por qué lo más natural debería ser que se extendie-ra? ¿Será que tal comportamiento «anómalo» es compartido porotros líquidos, por ejemplo por el alcohol o el aceite? ¿Sobre qué otrassuperficies tampoco se extiende? ¿Qué tienen de común estas super-ficies?

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¿Por qué el agua resbala sobre el plástico y no lo moja?

Esta pregunta se funda, como la anterior, en la anomalía: lo usual esque el agua moje, pero el plástico no se moja, ¿por qué? Aquí valepreguntar ¿qué es mojar?, esto es, ¿qué se quiere decir cuando afir-mamos que algo está mojado? Y surgen entonces –como en el primercaso– muchas opciones de discusión y observación. Por ejemplo, quéotras superficies tampoco se mojan con el agua. Qué otros líquidosmojan, o no mojan. Qué aplicaciones podríamos encontrar para su-perficies que no se mojen, etc. No falta quien investigue si el que unlíquido moje o no moje depende de la temperatura del líquido…

¿Por qué los líquidos forman gotas?

Es claro que el comportamiento de la arena o de la sal, o en generalde los sólidos cuando se esparcen o cuando resbalan, es diferente alcomportamiento de un líquido. ¿Cómo podemos explicar esta propie-dad de los líquidos? ¿Cómo nos imaginamos su estructura, esto es,una estructura que hace de la formación de gotas un evento «nor-mal»? Esta pregunta, como las anteriores, no puede resolverse sólocon la observación. Es necesario que nos imaginemos algo, que trate-mos de hacernos una idea acerca de la estructura interna de sólidos yde líquidos.

Descripción de una actividad:

¿cómo se forma una gota?

La observación del crecimiento de la gota, del cambio de su formacuando algo gotea y la determinación de los factores que influyen enel tamaño de ésta, conduce entre otras metas a identificar las condi-ciones-límite de su crecimiento (el peso de la gota es la variable rele-vante que se propone con mayor insistencia).

Es importante recordar en este punto que aun en jóvenes de cortaedad existen razonamientos muy bien diferenciados sobre dinámica.



98

Concebir que el límite para el tamaño de la gota es su peso en rela-ción con la «fuerza» que la sostiene, y que una vez ésta es mayor queaquel, la gota ya no crece más y cae, da una idea de las concepcionesde equilibrio y de fuerza y de composición de fuerzas, que existen«espontáneamente» en los alumnos.

De ello podría pensarse que si se tratara de un líquido de peso espe-cífico menor, la gota sería más grande. Esto nos lleva a suponer quelas gotas de alcohol son más grandes que las de agua. Sin embargo,cuando se realiza la experiencia, ¡se encuentra que son más peque-ñas! Este análisis –que supone inicialmente que la fuerza «que sostie-ne la gota» es la misma en los dos casos, y que sólo varía el pesoespecífico– no es sencillo, y es mucho más complicado establecerque la estructura del líquido influye no sólo en su peso específico sinotambién en las fuerzas intermoleculares.

Pero ¿cómo se realiza la experiencia? Aquí es necesario ejercitarseen la identificación y control de variables. Por ejemplo se debe supo-ner que cualquier par de gotas de agua son iguales entre sí (lo mismoque cualquier par de gotas de alcohol) y observar también cuántasgotas se requieren para completar 1 cm3 (u otra medida arbitraria) ocuántos cm3 o cuántas medidas arbitrarias equivalen a 50 o 100 gotasde cada uno de los líquidos (este método fue propuesto por un alum-no). Esta actividad conduce finalmente a varias preguntas sobre eltamaño de una gota (que se convierten en actividades).

– ¿De qué depende el tamaño de una gota?

– ¿Depende del líquido de que se trate?

– ¿Depende del tamaño del gotero?

– ¿Depende del material del gotero?

– ¿Depende del cuidado que se tenga al usar el gotero?

Estas preguntas desembocan en la realización de muchas actividadesexperimentales interesantes y, por sus resultados, conflictivas.

99

El diseño del experimento para contestar a cada una de estas pregun-tas, sin embargo, no es fácil, y sólo es posible para quienes puedencomprender un diseño experimental y, especialmente, el control delas variables; esto puede esperarse en el caso de alumnos de mediavocacional (grados10º u 11º), pero una aproximación a su compren-sión y manejo se debe ir logrando en grados anteriores.

Aunque los procesos de medición no son inmediatos, a partir del ex-perimento puede encontrarse que las variables más importantes en ladeterminación del tamaño de una gota son el material del gotero y ellíquido que gotea.

Entonces, a partir de los resultados, podemos prever que:

• ¿No depende el tamaño de una gota del tamaño del agujerodel gotero?

• ¿Las gotas de un gotero de vidrio son diferentes de las gotasde un gotero de plástico?

• ¿Serán las gotas siempre del mismo tamaño, independiente-mente de cómo oprimimos el gotero, si el líquido y el goteroson los mismos?

Uno de los aspectos de esta actividad, que es sorprendente para losalumnos, es que lo que se explora, observa o estudia es una gota, una«simple» gota. Y la idea que usualmente se tiene de lo que se hace enla clase de ciencias –cuando se trata de investigar– es que los objetosque se estudian son extraños o raros. (En esta apreciación existe algode razón ya que al final la gota se convierte en algo enrarecido). Asíes como, en la medida en que se estudia la gota, van apareciendopropiedades inesperadas. Lo que sucede por ejemplo cuando una gotacae sobre superficies distintas desde alturas diferentes (por ejemplosobre vidrio limpio o sobre una superficie de parafina) es casi siemprenuevo. ¡Es entonces cuando la búsqueda de explicaciones por partede los alumnos suele convertirse en un reto!

Las sorpresas y preguntas que resultan de la observación se multipli-can: observemos cómo cae una gota y luego cómo se desplaza sobre



100

superficies distintas (la diferencia de acaeceres, cuando se utilizansuperficies de parafina y de vidrio limpio, es drástica).

Descripción de una actividad:

gotas sobre superficies

Algunas de las actividades conexas que han resultado cuando se de-sarrolla la actividad son las siguientes:

Cómo determinar la forma de una gota que cae. Mientras está ca-yendo, es difícil, pero posible, observar lo que sucede cuando la gotacae sobre una superficie. Y observar lo que sucede con la gota sobrela superficie, cuando se mueve la superficie o cuando colocamos unagota sobre otra gota, puede aclararnos otras cosas.

Veamos algunas de las actividades que se emprenden, la mayoría deellas autónomamente.

Es gota, o no es gota

– ¿Qué sucede cuando una gota cae sobre una superficie desdediferentes alturas?

– ¿Y cuando una gota cae sobre superficies diferentes (vidrio, para-fina, etc.)?

– ¿Cómo son las gotas de líquidos diferentes sobre superficies dife-rentes?

– ¿Qué pasa cuando una gota se coloca sobre otra gota?

– ¿De qué depende el que el agua sobre la superficie que estudia-mos sea gota o no sea gota? ¿Hay repulsiones o hay atracciones?

– Y… ¿cómo podemos determinar si las fuerzas entre el líquido y lasuperficie son de atracción o de repulsión?

– ¿Qué sucede cuando colocamos una gota de agua sobre vidrio (yasea vidrio limpio o sobre vidrio parafinado), sea que sea gota o no,

101

e inclinamos la superficie? ¿Cómo se desplazarán las gotas, de-pendiendo de las superficies?

– Y si volteáramos la superficie, ¿qué se observaría?

– Observemos gotas de mercurio y gotas de agua sobre parafina.

Estas y muchas otras observaciones pueden conducirnos a una deci-sión sobre la naturaleza de las fuerzas que están actuando entre ellíquido y la superficie: ¿son de atracción o son de repulsión? Y ade-más, a elaborar presunciones acerca de la intensidad de tales fuerzas:en qué casos son más intensas.

Frecuentemente, a partir de estas discusiones, puede llegarse a unarespuesta a preguntas que anteriormente nos habíamos planteado yque se relacionaban con el tamaño de las gotas en función del mate-rial del gotero.

Buscando explicación a otras situaciones

Lo que sigue puede ser el planteamiento de muchas situaciones quepueden explicarse mediante el modelo que estamos construyendo. Laenumeración de ellas no es posible, pero sí podemos sugerir algunas,que seguramente se enriquecerán en el aula.

– Observemos el menisco de líquidos diferentes en tubos de mate-riales diferentes. (Un tubo de vidrio –de ensayo por ejemplo– pue-de recubrirse interiormente con materiales diferentes).

– Observemos la altura de una columna capilar. Identifiquemos dequé depende. Tratemos de probar las suposiciones.

– ¿Cómo funcionará una toalla, un secante, un «trapo» de limpiar,etc.? ¿Con qué material deben hacerse?

– ¿Cómo funcionan los pegantes y adhesivos?

– ¿Cómo se explican las burbujas?

- Y, los jabones, ¿qué propiedades tienen?... etc.



102

Cuando se encuentra que existen fuerzas de atracción intermolecular,y que tales fuerzas no son las mismas para sustancias distintas, elmodelo de estructura de la materia –incompleto, por el momento– esya capaz de explicar muchas ocurrencias cotidianas.

La experiencia puede enriquecerse con muchas otras observacionesy el modelo construido puede a su vez orientarse hacia situacionesmás elaboradas dependiendo de las posibilidades del curso. Podría-mos preguntarnos, por ejemplo, si la intensidad de las fuerzas de atrac-ción intermolecular tiene algo que ver con la magnitud del peso espe-cífico. En particular es posible ahora regresar a enriquecer las prime-ras explicaciones. El tamaño de la gota –por ejemplo– ya no puededepender sólo del peso de la gota. Tampoco son las fuerzas inter-moleculares la única variable para explicar el peso específico.

Consideraciones acerca de la actividad

En la exposición anterior no abordamos todos los problemas que pue-den suscitarse en las diferentes actividades. Ello es imposible, si man-tenemos la apertura de la actividad y en particular la participación delos estudiantes. Esta consideración significa, además, que cuando serealiza la actividad, la clase nunca es igual, las inferencias y relacio-nes que se proponen son distintas y por ello el orden en que realizanlas actividades, y las actividades mismas, son diferentes. En particu-lar es importante destacar varias características de esta ATA, quepueden valorarla desde consideraciones diferentes a su contenidotemático.

En primer lugar, las situaciones que investiga, sus puntos de partida ylas ocurrencias problemáticas que aparecen, pertenecen a lo cotidia-no. En este sentido la actividad es un llamado de atención acerca delo que vemos todos los días sin comprensión y –lo que es más grave–sin formularnos preguntas al respecto.

En segundo lugar, el nivel de complejidad que puede lograrse es muydiverso y, fácilmente, la actividad puede interrumpirse en muchos

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puntos, dependiendo de la comprensión del estudiante por lo que estáhaciendo.

Finalmente, el éxito de la actividad depende también de la disciplinadel trabajo experimental. No podemos olvidar la exigencia de poseerpuntos de vista «grupales», compartidos. Ello es lo que le da significa-do a lo que se hace, y en particular a las experiencias que se realizan.Es importante que, además de los puntos de vista acerca de lo quesucederá o de lo que se observará mediante cada situación experi-mental, se adquiera disciplina al construir diseños y montajes experi-mentales (al tomar datos), y en la interpretación y análisis de losresultados.

Ahora bien, para el maestro esta actividad no es fácil. A pesar de queen nuestra opinión su tarea no es la de contestar a las preguntas quevan surgiendo, sino, más bien, la de interrogar oportunamente, teneren cuenta y valorar las interpretaciones, opiniones, sugerencias y pre-guntas de los estudiantes, y a la vez, la de problematizarlos medianteobservaciones oportunas, el maestro debe poseer ineludiblemente unconocimiento básico de lo que se hace.

Recalquemos nuevamente que, aunque la secuencia de actividadesparece rectilínea, realmente puede iniciarse en diferentes puntos, comose indicó cuando nos referimos a los puntos de partida y a las pregun-tas iniciales. Situaciones que también pueden originar la actividad, yque transformarían la secuencia de actividades, son la observaciónde los capilares, la forma de los meniscos, o una aguja que «flota»sobre una superficie de agua…

Los posibles temas que se tratan en el desarrollo de la actividad pue-den ser otros, o presentarse en otra secuencia. Por ejemplo, con fre-cuencia se dan preguntas sobre las «pompas de jabón» y a partir deéstas puede incursionarse en actividades muy interesantes que tienenque ver con las fuerzas intermoleculares en el agua jabonosa.



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Posibilidades de la actividad

Notemos que esta ATA tiene que ver con aspectos de la física (y dela química) que usualmente se encuentran en capítulos muy distantes.Los temas y actividades que aparecen como más relevantes puedenser los siguientes:

1. «Idear» situaciones experimentales para aislar y estudiar las va-riables en una situación problemática, en nuestro caso, por ejem-plo, cuando se busca establecer de qué factores depende el tama-ño de una gota.

2. La insistencia sistemática en la importancia de la coherencia deldiscurso cuando se trata de hacer predicciones acerca de lo quesucedería en situaciones imaginadas, que luego se construyen enla clase. Precisamente es desde la coherencia del discurso quepuede decidirse si vale la pena, o no, ponerlas a prueba.

3. La recuperación de la curiosidad, la capacidad de asombro, lahabilidad para preguntarse. ¿Cómo es posible que se puedan «ver»tantas cosas al estudiar una gota de agua?

4. La aproximación a la construcción de explicaciones, frente asituaciones cotidianas aparentemente evidentes: ¿Qué es mojar?¿Qué significa impermeabilidad? Para muchas personas, uno delos primeros pasos en la formación de un espíritu científico tieneque ver con la destrucción de la evidencia inmediata.

5. Construcción de «modelos de explicación» que incluyen elemen-tos conceptuales invisibles y de fuerzas imaginadas, que prevén laexistencia de interacciones. Son «ideas» que no se pueden ponera prueba más que por sus efectos.

6. En cursos superiores, puede presentarse la posibilidad de enri-quecer la teorización con experiencias acerca del calor parallegar a un modelo más elaborado de estructura de la materia.

En cuanto a los temas que se desarrollan, sobresale la posibilidad deaproximarse a un modelo de estructura de la materia, pero en el desa-

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rrollo de la actividad se presentan muchas otras alternativas de estu-dio. Tal es el caso de la composición de fuerzas, o de aproximarse alsignificado del «peso específico», o de estudiar las simetrías que re-sultan de fuerzas no privilegiadas cuando la cohesión es mucho ma-yor que el peso: por ejemplo en una pequeña gota de agua sobre unasuperficie parafinada, o en una gotita de mercurio, o en una pompa dejabón. Recordemos que el límite de la actividad lo determina la posibi-lidad de mantener comprensión por lo que se hace de parte de losalumnos.

Observaciones generales

A pesar de lo elemental del material que se estudia, la actividad exigedel maestro un conocimiento bastante sólido de la estructura de lamateria y fundamentalmente de la teoría, esto es, del modelo. Conrelación a esto recomendamos que antes de la actividad (que puedetomar unas diez sesiones de trabajo) se vuelva sobre textos que tra-tan el tema. La terminología específica que acompaña a la exposiciónno es necesaria para la comprensión del modelo; en este sentido lostérminos cohesión, adhesión, tensión superficial, etc., no deben nece-sariamente acompañar la realización de la actividad en clase.

Diálogo típico en una de las sesiones

– E1: Cuando cae la gota sucede algo extraño… miren bien…

– E2: Sí, parece que se recoge, primero se extiende luego serecoge… es como si la parafina rechazara al agua.

En este momento se está observando la caída de gotas de agua sobreun vidrio cubierto con parafina.

– E3: No, no es que la rechace, es que la parafina es muy «ru-gosa» y el agua no puede superar los obstáculos que oponela superficie.



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lar to those of children and makes inferences for classroom settingand for research activities.

– E4: Lo que pasa es que la parafina es impermeable…

– E2: ¿Y acaso el vidrio no es impermeable?

– E4: Bueno… el agua tampoco se mete entre el vidrio…

– E1: Yo creo que hay atracción, el agua atrae al agua, por esono se extiende…

– E2: Pero… ¿entonces por qué no la atrae cuando cae sobrevidrio?

La discusión acerca de si la explicación se puede lograr a partir defuerzas de atracción o de fuerzas de repulsión o, finalmente, de si setrata de fuerzas de rozamiento entre la gota y la superficie parafinadapuede continuar por mucho tiempo. Es claro que a partir de la exis-tencia de fuerzas de repulsión se pueden explicar algunos de los com-portamientos, pero… ¿cómo explicar que cuando se voltea la placade vidrio cubierta con parafina sobre la cual se encuentra la pequeñagotita de agua, la gotita queda colgando?

– E2: No, no la rechaza. Si la rechazara caería, pero la sostiene…

– E1: Entonces, de todas maneras la atrae, pero menos…

La posibilidad de explicar varios fenómenos a partir de la «rugosidad»de la parafina es muy limitada; sin embargo hemos encontrado que esuna idea muy común en los estudiantes, que la abandonan sólo cuan-do pueden explicar los diferentes fenómenos (gotas colgando, formade los meniscos, columnas capilares, unión de varias gotas, tamañode las gotas, etc.) a partir de supuestos más generales y, si se quiere,más simples; tal es el caso del modelo que construyen utilizando lasfuerzas de atracción intermolecular.

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lar to those of children and makes inferences for classroom settingand for research activities.

La enseñanza de lasciencias

II


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Opciones derivadas de la filosofía de lac ienc ia

En esta edición abordamos la práctica del aula desde un problemaque para la comprensión de la ciencia es de crucial importancia. Sinpretender asumir una posición popperiana (no tenemos aún argumen-tos suficientes para ello), el problema puede planteane en sus térmi-nos. En su libro Teoría cuántica y el cisma de la física, Vol. 3 (Edi-torial Tecnos, Madrid, 1985), K. Popper afirma:

«Lo que estamos buscando, en ciencia, son teorías verda-

deras enunciados verdaderos, descripciones verdaderas de

ciertas propiedades estructurales del mundo en que vivi-

mos. Estas teorías o sistemas de enunciados pueden tener

utilidad instrumental; sin embargo, lo que buscarnos en cien-

cia no es tanto la utilidad como la verdad: aproximación a la

verdad; capacidad explicativa y la capacidad de resolver

problemas; y, por tanto entendimiento» (p. 63).

Al desarrollar esta tesis continúa:

«Pero es de enorme importancia distinguir entre enunciados y

palabras, entre teorías y conceptos. Y es importante darse

cuenta de que es un error pensar que una teoría T1 utilizará

inevitablemente un cierto sistema conceptual C1:...» (p. 64).

Y afirma más adelante dice:

«Aunque los conceptos tengan una gran capacidad de su-

gerencia, e influyan así en el desarrollo posterior de la teo-


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ría, no es el sistema conceptual sino la teoría la que tiene

importancia real para el científico puro... El sistema concep-

tual, por otro lado, es intercambiable y es uno entre los va-

rios instrumentos posibles que pueden usarse para formular

la teoría. El sistema conceptual proporciona simplemente

un lenguaje para la teoría; quizá un lenguaje mejor y más

simple que otro, quizá no...» (p. 65).

Los artículos centrales de este número de Planteamientos en Edu-cación se inspiran en la concepción contemporánea de la ciencia,esto es, en la epistemología moderna y a partir de ella construyeninferencias para la clase, en especial, para la clase de ciencias. Arcày Guidoni plantean que «la enseñanza de las ciencias en la escueladebe operar componiendo e integrando distintos tipos de actividadesde elaboración de modelos, y desarrollando otros nuevos, con el obje-tivo de llevar gradualmente la ingenuidad de los modelos infantileshacia la complejidad de los modelos científicos». En la exposición losautores caracterizan el conocimiento científico como conocimientode diferentes modelos del mundo y el desarrollo individual como laconstrucción de modelos progresivamente más adecuados.

En el otro extremo se encuentra Joseph D. Novak quien plantea quela opción que propone resulta del fracaso de la instrucción basada enel conductismo (asociacionismo) y el positivismo (y empirismo lógico)y propone un punto de partida nuevo basado en la psicología del apren-dizaje humano y la epistemología. Como resultado de esto, centra laatención en la construcción de conceptos (definidos como regularida-des percibidas en hechos u objetos y designados por una etiqueta) yen la fabricación de significados que supone la adquisición o modifi-cación de conceptos y de relaciones entre conceptos. La herramientadidáctica que se propone es el mapa conceptual que permite no sóloestablecer lo que el alumno ya sabe, sino planificar la instrucción yayudar al estudiante a prender a aprender. La aplicación de esta al-ternativa, unida a la concepción de la «uve» de Gowin como aspectometodológico, se ilustran en la exposición.

Daniel Gil-Pérez, partiendo de consideraciones de la metodología cien-tífica y de las características y origen de las concepciones espontá-

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neas en los alumnos, plantea que antes que un cambio conceptual,deberá operarse un cambio metodológico que haga posible el prime-ro. En el desarrollo de la exposición se precisan los elementos de lametodología de la superficialidad y lo distintivo de ésta frente auna metodología científica para, al terminar, presentar una concep-tualización de los significados de los proyectos de investigación en elaula en los diferentes niveles escolares.

Finalmente, en nuestro artículo Explicaciones infantiles (Molina,A. y Segura, D.) ilustramos una manera de interpretar las respuestasde los niños ante ocurrencias cotidianas. En la exposición se presentaun intento de comparación entre la estructura de la explicación (mo-delos) en la ciencia y las explicaciones espontáneas, así como lasinferencias que de ello se derivan para la enseñanza.



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Explicaciones infantiles*

Adela Molina y Dino Segura**

Introducción

Una de las preguntas de fondo que están presentes en el momentode planear la clase se relaciona con la determinación de las po-

sibilidades de aprendizaje de los alumnos. Esto influye no sólo en laescogencia de los temas que deben tratarse, sino también el nivel deprofundidad que puede esperarse para ellos y la forma metodológicaespecífica de las actividades que se elijan.

En algunos contextos, esta pregunta se remite a consideraciones detipo psicológico de tal manera que, por ejemplo, quienes orientan suclase desde concepciones piagetianas buscan una «coherencia lógi-ca» (concatenación lógica) entre la complejidad de los temas que sonobjeto de las actividades y las posibilidades de comprensión de sus

* Una versión de este trabajo se presentó como avance de investigación del

Proyecto «Para el mejoramiento de la calidad de la Educación», en la Universidad

Distrital Francisco José de Caldas, en diciembre de 1990.

** Universidad Distrital. Escuela Pedagógica Experimental.

CIAS 2


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alumnos, determinadas por su nivel de desarrollo cognoscitivo (NDC).Otros, inspirados en un esquema instruccional, plantean que el asuntose resuelve si existe una «coherencia lógica» entre los temas que setratan y los que ya han sido tratados, de tal manera que las secuen-cias didácticas terminan calcando ciertas relaciones operativas dadaspor una sucesión de prerrequisitos y correquisitos inspirada en la dis-ciplina terminada. Se puede, sin embargo, buscar una aproximación alproblema desde consideraciones derivadas de la filosofía y, en parti-cular, de la filosofía de la ciencia.

Los modelos en la ciencia

La herramienta fundamental que en la ciencia posibilita a su vez lacomprensión y la explicación de los fenómenos naturales, es la elabo-ración de modelos. Puede decirse, sin exagerar, que en rigor las expli-caciones en la ciencia se logran mediante la incorporación de lo quese quiere explicar dentro de un modelo, o su enunciado en términosde éste. Al respecto Arcá, M. y Guidoni, P. Anotan: «Tanto en lasconstrucciones cognitivas de los individuos, como en las construccio-nes culturales realizadas a lo largo del tiempo por las sociedades hu-manas, todo conocimiento del mundo es en realidad conocimiento dedistintas series de modelos del mundo» (1989, p. 163).

Existen casos muy precisos que se pueden citar como ejemplo deesta afirmación; tenemos la teoría cinética de los gases, el modelo deconducción de Drude, el modelo atómico de Bohr, la teoría de la evo-lución de Darwin y aun, para efectos didácticos, la concepción «hi-drodinámica» de la conducción eléctrica, es utilizada frecuentemen-te. En otros casos, aunque la imagen que está implícita en el acto demodelar no es tan atractiva y clara, es sin embargo posible recons-truir el modelo subyacente a la teoría.

Cuando se estudian los modelos explicativos utilizados en la ciencia(esto es, las teorías), encontramos que es posible identificar en ellostres elementos muy bien definidos: la fuente del modelo, el conjuntode problemas que se pretende explicar con él (que denotaremos breve-

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mente como el problema) y el modelo propiamente dicho (Harrè, 1974).La fuente, hablando de una manera muy laxa, es el conjunto de cono-cimientos anteriores, experiencias o comportamientos que se utilizanpara imaginar el «mecanismo oculto» que caracterizará el funciona-miento del modelo. Ahora bien, una vez constituido el modelo, su fun-cionamiento debe permitir dar cuenta de los problemas que pretendeexplicar y para lo cual fue construido. En la construcción del modeloaparecen dos relaciones de analogía importantes.

Por una parte, el mecanismo oculto y los elementos del modelo debenser de un tipo tal que puedan ser imaginables; ellos son de ciertamanera y funcionan, también de cierta manera, como las cosas queconocemos. Las moléculas en la teoría cinética de los gases se cons-truyen como algunas de las partículas que conocemos (las hemosconstruido análogas a ellas), su movimiento se postula como algunosmovimientos también conocidos; así, un gas es análogo a un enjambrede partículas que se mueven al azar. Esta relación de analogía (entrela fuente y el modelo) garantiza que el modelo sea comprensible.

Por otra parte, la utilidad del modelo estriba en que a partir de él esposible explicar los problemas. En este sentido, aparece otra rela-ción de analogía, esta vez entre los resultados del funcionamientodel modelo y los fenómenos que de alguna manera percibimos y que-remos explicar. Por ejemplo, en nuestro modelo del gas como un en-jambre de partículas en movimiento, los efectos de los choques de laspartículas contra las paredes de un recipiente que las contiene sonmás drásticos si las partículas se mueven más rápidamente (si au-mentamos su energía). Si a tal efecto lo denominamos presión, en-contramos que ésta aumentará si aumenta la temperatura del gas.

Al estudiar los modelos encontrarnos también que existen operacio-nes conceptuales (teóricas) entre las entidades del modelo que nopueden contrastarse directamente (por ejemplo las velocidades indi-viduales de cada partícula en un gas) y otras que se pueden referir acantidades percibibles de alguna manera (por ejemplo, la temperatu-ra). A las primeras las denominamos principios internos, a las segun-das principios puente (Hempel, 1976). Los segundos son los respon-sables de que el modelo sea útil para explicar los problemas.

Explicaciones infantiles


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Conveniencia de determinar las preteorías

en los niños

Para la creatividad escolar, y específicamente en lo relacionado conel saber escolar, es importante indagar acerca del tipo, o tipos, deexplicaciones que son posibles espontáneamente en los niños. Cono-ciéndolas podríamos hacer inferencia acerca de las posibilidades deldiscurso del maestro o acerca de la conveniencia o no de las dificul-tades de las actividades que se realizan en el aula o en la escuela engeneral. Con referencia a este interrogante son ilustrativos los nume-rosos estudios que se han adelantado sobre las explicaciones espon-táneas de los niños o sobre lo que en nuestro medio hemos denomina-do preteorías.

Sin embargo, para las metas que nos hemos propuesto estos estudiosson muy fragmentarios en el sentido que rara vez tipifican las preteoríasde una manera total, esto es, indagando sobre la estructura de talesexplicaciones; se limitan más bien, a partir exclusivamente de su com-paración con los saberes establecidos, a reiterar las carencias quedemuestran o su parecido con teorías abandonadas por la comunidadcientífica hace mucho tiempo. Fue por esta razón que decidimos hacealgunos meses adelantar estudios puntuales sobre las formas de ex-plicación de los niños y tratar de aproximarnos a su estructura.

La investigación

Aunque la investigación no está concluida en todos los subproyectos,es posible en el momento adelantar algunos resultados. En todos loscasos la técnica que utilizamos para aproximarnos al conocimiento delas explicaciones que elaboran los niños, fue la entrevista en torno a laexplicación de fenómenos cotidianos. Los fenómenos estudiados fue-ron: la sed, el origen de la lluvia, las disoluciones (azúcar puesto enagua al hacer una limonada), la oxidación del hierro a la intemperie,un cubo de hielo derritiéndose, la expansión del aire debido al calor yla regeneración celular en las fracturas. Con excepción del último

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trabajo que se llevó a cabo con alumnos de los grados 7º, 8º y 9º, losotros se restringieron a la escuela básica primaria, especialmente alos grados 3º, 4º y 5º. Las investigaciones se realizaron en escuelaspúblicas de Distrito Capital de Bogotá.

En lo que sigue, nos aproximaremos sólo a lo que se relaciona con lasestructuras de las explicaciones; otros aspectos, como el análisis delas respuestas de acuerdo con los grados escolares o con las diferen-cias entre las respuestas de los niños de la zona rural y los de la zonaurbana, o con la deformación que sufren las formas de explicaciónespontáneas por el influjo de la escolaridad, serán tratados en otraoportunidad.

Las formas espontáneas de explicación

de los niños

El resultado inmediato más sorprendente que encontramos es que lasformas de explicación de los niños son semejantes en su estructura alas que existen en la ciencia, aunque con diferente nivel de profundi-dad y de totalización (los elementos-fuente a partir de los cuales seconstruye la analogía son en general muy distintos a los utilizados enla ciencia y las relaciones entre los elementos del modelo no poseencaracterísticas formales). Para ilustrar esto veamos algunos ejem-plos. Es sin embargo importante anotar que en la exposición utilizare-mos un lenguaje elaborado; si se desea conocer las respuestas de losniños, remitimos al lector a los trabajos particulares que se realizaron.

Debemos anotar que, con excepción del modelo del hilo para el cuallos niños explícitamente nombran el hielo, en los otros casos nuncamencionan ni la palabra recipiente ni la palabra esponja, pero al des-cribir y explicar lo que sucede dan la idean de las propiedades de losrecipientes y de las esponjas.

Los niños de las edades estudiadas (10 años aproximadamente) nosuelen mencionar la temperatura. El que se asuma el frío como unapropiedad de ciertas sustancias o como sustancias son ideas que perma-necen en las explicaciones de los adultos.



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Problema Nº 1: ¿Qué es la sed? Se preguntan dos modelos de expli-cación.

Modelo 1: El organismo es un sistema en equilibrio; en este caso, lacantidad de agua que posee el organismo debe estar dentro de ciertoslímites para que el sistema (el organismo) esté en equilibrio.

Fuente: La idea de equilibrio y autorregulación (!).

Formas de explicación (principios puente): El agua se pierde (sudor)y aparece entonces una situación alterada; al tomar líquido se restitu-ye el equilibrio.

Relaciones internas al modelo: La pérdida de agua se debe al calorgenerado por el ejercicio, un saco de lana o el sol. Internamente existeun recorrido para el agua.

* * *

Modelo 2: La sed es una consecuencia del calor generado por el ejer-cicio. El calor (indiferenciado de la temperatura) debe estar dentro deciertos límites de manera que, si aumenta, debe disminuirse.

Fuente: La idea de equilibrio y la posibilidad de lograrlo mediante ac-ciones externas (p. ej. bebiendo agua o jugo). La función del agua esrefrigerante.

Formas de explicación (principios puente): Cuando aumenta la tem-peratura el organismo se encuentra en un estado alterado, ésta se pue-de reducir mediante agua fría –como sucede con la “refrigeración (?)–”.

Relaciones internas al modelo: El ejercicio, o el sol, o un saco de lanaaumentan el calor en el organismo; al tomar agua, se reduce la tempera-tura. El funcionamiento del modelo exige que exista un recorrido para elagua.

Es importante anotar que esta reconstrucción de los modelos es com-plicada porque para el niño lo más importante es la «distribucción delas propiedades» (por ejemplo del azúcar), no el mecanismo por elcual tales propiedades se encuentran en todas las partes del fluido.

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Problema Nº 2: ¿Cuál es el origen de la lluvia? Se dan tres modelos.

Modelo Nº 1: Las nubes son como hielos.

Fuente: El conocimiento del hielo y de sus propiedades; se derrite y serompe al ser golpeado. Un golpe fuerte entre dos objetos producechispas.

Formas de explicación (principios puente): Cuando hace sol en lamañana, el hielo se derrite y en la tarde llueve. Cuando las nubes(hielo) se chocan, se produce el relámpago y el trueno y puede caergranizo.

Relaciones internas en el modelo: El calor del sol derrite el hielo y loshielos se golpean tan fuerte que producen chispas.

* * *

Modelo Nº 2: Las nubes son como recipientes.

Fuente: El conocimiento de las propiedades de los recipientes usuales.Las chispas que resultan de un golpe fuerte entre dos cuerpos.

Formas de explicación (principios puente): No siempre llueve: lasnubes se van llenando.

Relaciones internas en el modelo: Las nubes se van llenando de agua;cuando ya no cabe más agua, se botan. Cuando dos nubes (recipien-tes) chocan los recipientes se rompen, entonces hay relámpagos ytruenos y llueve.

* * *

Modelo Nº 3: Las nubes son como esponjas.

Fuente: El conocimiento de las propiedades de las esponjas.

Formas de explicación (principios puente): Al retener más agua lasnubes cambian de color.

Relaciones internas en el modelo: Las nubes (esponjas) “chupan” elagua, cuando ya no pueden más (por el peso) se revientan.



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Problema Nº 3: ¿Por qué se derrite un cubo de hielo? En este caso sepresentan tres modelos muy diferentes.

Modelo Nº 1: El frío hace que se encoja (se concentre o se comprima ose pegue o se amontone o se reúna) el agua.

Fuente: Algunos de los efectos conocidos del frío son esos: los pe-gantes se dejan «secar» para que peguen. El frío hace que se juntenlas cosas (y las personas, animistamente).

Formas de explicación (principIos puente): Cuando ya no hace frío,las cosas se separan, el cubo se derrite. El hielo es agua que no sepuede mover.

*****

Modelo Nº 2: Para el agua existen «estados naturales»: en el refrigera-dor, su estado natural es el hielo; en condiciones normales, es el agualíquida.

Fuente: La observación cotidiana simplemente descriptiva (?).

Formas de explicación (principios puente): Cuando el hielo está encondiciones que no le corresponden, busca el estado natural corres-pondiente, el estado líquido.

* * *

Modelo Nº 3: Existe una especie de reacción: agua líquida + frío =hielo; hielo + calor = agua líquida. El calor anula el frío. (Calor y frío seasumen como sustancias, a veces aparece sólo una de ellas en la expli-cación).

Fuente: El frío (y el calor) se siente como algo que incursiona, entra,sale, se propaga (?)

Formas de explicación (principios puente): Cuando entra calor se unecon el hielo y produce agua; a la inversa, cuando entra frío, se une conel agua y produce hielo.

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Problema Nº 4: ¿Qué pasa con el azúcar cuando hacemos limonada?Al respecto podemos identificar dos modelos, con algunas variacio-nes.

Modelo Nº 1: El azúcar en agua se comporta como el hielo, cuando sederrite, conserva sus propiedades y éstas se distribuyen en todo ellíquido (?) y por eso el agua cambia de sabor. (El agua sigue siendoagua; el azúcar, azúcar, y el limón, limón).

Fuente: Las propiedades del hielo y en particular su cambio de estado:sólido a líquido.

Formas de explicación (principios puente): Al contacto con el agua,se derrite el azúcar, no se ve por qué ahora azúcar y agua son del mismocolor (?) transparente.

* * *

Modelo Nº 2: El agente activo es el agua que disuelve (?), derrite, hacedesaparecer o desvanecer el azúcar (hace que “suelte su sabor dul-ce”). Las propiedades del azúcar se distribuyen (con los granos invisi-bles de azúcar (?)) en el agua; el agua es ahora “dulcecita” .

Fuente: Las propiedades del agua como agente limpiador que disuelvemuchas sustancias. Concepción de la existencia de cosas invisiblespor su tamaño.

Formas de explicación (principos intermos): El azúcar al hacerse lalimonada ya no se vé por la acción del agua, son granos muy pequeños(?), pero está ahí en todas partes, en el agua.

Por otra parte, en los modelos la imposibilidad para ver el azúcardisuelto a veces se remite tanto a su color (transparente) como a sutamaño (microscópico).

Señalemos de todas maneras que en más del 44% de las explicacio-nes de los niños está presente la humedad. Un número muy pequeño(<3%) relaciona el color amarillo del óxido con el color del sol.



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Problema Nº 5: ¿Por qué un trozo de hierro a la intemperie se vuelveamarillo? En este caso se presentaron tres modelos.

Modelo Nº 1: Concepción microscópica: Por una parte, el hierro posee«poros»; por otra, el aire, el agua y la humedad pueden pasar por talesporos. Se presenta entonces la producción de una sustancia amarilla(transmutación o combinación (?)). También pueden salirse mineralespor los poros y producirse así una sustancia amarilla.

Fuente: Se asume una concepción microscópica de la materia (se acep-ta la invisibilidad) y además que es posible la unión o separación dedos sustancias para formar otra sustancia.

Formas de explicación (principios puente): La sustancia que se formapor la unión (o contacto) es el óxido o la sustancia amarilla. Se puedeevitar la oxidación evitando la humedad y el agua.

* * *

Modelo Nº 2: El hierro se pudre por acción del aire y del agua. Laputrefacción o descomposición puede deberse también a bacterias.

Fuente: La putrefacción ordinaria y las condiciones en que se da, porcontacto con el aire, la humedad o el agua. Además, el conocimiento deque el agua puede ser portadora de microbios o bacterias.

Formas de explicación (principios puente): El óxido es hierro podrido(?). La putrefacción puede evitarse protegiendo al hierro de la hume-dad y del aire.

* * *

Modelo Nº 3: Se debe al calor deI sol que derrite lentamente el hierro.

Fuente: Cubo de hielo derritiéndose. El hierro fundido es amarillo. Esposible imaginar procesos lentos.

Formas de explicación: El óxido es hierro derretido lentamente, y re-cordemos que el hierro fundido es de color amarillo.

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Problema Nº 6: Bomba que se infla en el extremo de una botella por elcalor del sol. Podemos identificar en este caso cuatro modelos princi-pales.

Modelo Nº 1: EI aire se introduce cuando pasa el sol a través de labotella que es transparente o por la membrana de la bomba.

Fuente: La experiencia de inflar bombas, paso del sol a través del vi-drio. El aire no puede aparecer espontáneamente en la botella.

Formas de explicación (principios puente): Ni en la botella ni en labomba hay aire antes del fenómeno. El aire se introduce cuando pasa elsol a través de la botella que es transparente o por la membrana de labomba que debe tener poros (?). Si durara mucho tiempo expuesta al sol, labomba se reventaría.

* * *

Modelo Nº 2: El sol hace sudar la botella. Este “sudor” se evapora einfla la bomba.

Fuente: Producción de sudor por efectos del calor, evaporación delagua, propiedades del vapor. El aire no puede aparecer espontánea-mente.

Formas de explicación (principios puente): Ni en la bomba ni en labotella hay aire. Cuando hace mucho sol la botella suda. Por el mismocalor este sudor se evapora e infla la bomba.

* * *

Modelo Nº 3: En la botella hay aire. El sol lo empuja hacia la bomba. Labomba también comprime el aire. El que haga más fuerza gana.

Fuente: Conocimiento de las propiedades de las bombas: se puedeninflar, las bombas “hacen fuerza”. En caso de fuerzas opuestas gana lamás grande. El aire en la botella no aparece espontáneamente.

Formas de explicación (principios puente): El sol pasa a través de labotella y empuja el aire. La membrana también empuja el aire. Cuandohay suficiente sol, el sol le gana a la bomba.

* * *

Modelo Nº 4: La bomba se infla de sol.

Fuente: Potencia del sol y efectos de su fuerza. El aire no apareceespontáneamente.

Formas de explicación (principios puente): El sol pasa a través de labotella y por su potencia infla la bomba, porque ni en la botella ni en labomba hay nada.



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En los modelos 1 y 3 se entiende la existencia del aire en tanto queéste se mueve. De alguna manera los niños suponen que hay aireporque hay un movimiento que se observa en la bomba cuando seestira la membrana. La parte central de la explicación es la produc-ción de este movimiento. En el primer caso por transporte del sol y en

Problema Nº 7: Curación de una fractura: Se presentan cuatro mode-los nítidos.

Modelo Nº 1: Se presume un proceso homeostático (autorregulación).La fractura desencadena actividades y mecanismos del organismo paracurar el hueso. Estas actividades incluyen transporte de sustanciascomo calcio y fósforo (sustancias reponedoras, defensas) e inmovili-zación del hueso. En estas condiciones el hueso crece.

Fuente: Idea de autorregulación (homeostasis) y la concepción dccrecimiento por agregación. Idea de totalidad en el funcionamineto delorganismo. En este proceso se identifican funciones específicas en elorganismo para que funcione de acuerdo con un fin determinado por elsistema.

Formas de explicación (principios puente): Para que se cure una frac-tura no hay necesidad de ninguna acción externa. La fractura es uncaso particular de otras enfermedades ante las cuales reacciona el or-ganismo como en el caso de una herida superficial o de otras en quehay curación sin necesidad de tornar remedios.

* * *

Modelo Nº 2: Se presume un proceso homeostático (autorregulación).La fractura desencadena actividades y mecanismos, que se dan en elsitio mismo de la fractura, para curar el hueso. Se presenta la secreciónde una (o varias) sustancias (una gomita, una lama o una baba) quepega o “suelda” los huesos. No hay idea de sistema como totalidad.

Fuente: Idea de autorregulación (homeostasis). La acción de los pe-gantes (incluso se propone la existencia de dos sustancias, una limpia-dora y el pegante). La observación de huesos crudos (en la cocinap. ej.) y de los cartílagos y el tejido nervioso.

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Formas de explicación (principios puente): Para que se cure una frac-tura no hay necesidad de ninguna acción externa. La fractura es uncaso particular de otras enfermedades ante las cuales reacciona el or-ganismo como en el caso de una herida superficial o de otras en quehay curación sin necesidad de tomar remedios.

* * *

Modelo Nº 3: La curación se debe a factores externos que de algunamanera inciden en el punto afectado: por el yeso hay un calor queentra, funde el hueso y hay curación. Por el yeso entra hierro a travésde la pierna que remplaza el destruido. El calcio que se ingiere en losalimentos es transportado hasta el sitio de la fractura. O, simplemente,la inmovilización cura.

Fuente: Las prácticas usuales (enyesado, inmovilización) ante las frac-turas. Procesos de fusión y función asignada al calcio por la escuela ypor el lenguaje cotidiano. Las propagandas que hablan de las vitami-nas, el calcio, etc.

Formas de explicación (principios puente): Las prácticas usuales decuración.

* * *

Modelo Nº 4: La fractura se cura por la acción (operación quirúrgica)de curación mediante la cual se colocan tornillos, acoples y platinaspara unir los huesos.

Fuente: En la experiencia de mecánica y carpintería así se unen laspiezas.

Formas de explicación (principios puente): Algunas prácticas quirúr-gicas. Una fractura requiere operación.

el segundo (Modelo Nº 3) porque es empujado por éste.

La población analizada fue de 145 adolescentes (12 a 17 años) que estu-diaban el bachillerato técnico en el Instituto Técnico Distrital en 1988.

El modelo más frecuente fue el tercero.



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Consideraciones generales

Estas formas de explicación se pueden estudiar desde diferentes pun-tos de vista. Por ejemplo, es importante considerar cómo se articulanlos diferentes elementos del modelo y en particular cómo se presen-tan las relaciones de inferencia (estudio de las relaciones entre losdiferentes elementos del modelo y entre éstos y “la realidad”). Esteasunto es muy importante para establecer las relaciones de causalidady sobre él existen conclusiones extensas en los trabajos de Piaget.

Otra perspectiva es analizar las relaciones de analogía que se presen-tan entre los elementos «fuente» y el funcionamiento del modelo y,con ello, determinar el carácter de la imagen que se ha construidoacerca del fenómeno en particular y del mundo. Además es conve-niente establecer la evolución de los modelos y, en particular, los pro-cesos mediante lo cuales cambian los niños sus formas de explicaciónpor otras. Existe otra opción que es, como la anterior, de carácterpedagógico; es ésta: estudiar qué transformaciones sufren los mode-los por efecto de la escolaridad. Para el presente estudio concentra-remos nuestra atención en las relaciones de analogía y en los meca-nismos de evolución de los modelos. Las relaciones de causalidadhan sido tratadas en los trabajos particulares que se realizaron; enellos, para analizar las respuestas de los niños, nos apoyamos en losresultados piagetianos. El efecto de la escolaridad en la construccióny transformación de las explicaciones será tema para una comunica-ción posterior.

Las relaciones de analogía

Se podría realizar una clasificación de los elementos fuente que sonutilizados en los distintos modelos. Sin embargo, con sólo observarsus características (lo cual es posible al considerar los modelos parti-culares ilustrados antes) podemos plantearnos algunas preguntas.

Algunos elementos se refieren a otros procesos comprendidos de al-guna manera (la putrefacción, por ejemplo, para aplicar la oxidación);

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otros a mecanismos pensados muy elaborados como la idea de equi-librio y autorregulación, la posibilidad de procesos lentos, la posibili-dad de lograr una sustancia a partir de otras sustancias o la posibili-dad de concebir estados de las sustancias que son invisibles. Otros selimitan a descripciones de propiedades elementales como el hierrofundido es amarillo o los choques pueden producir chispas. En algu-nos casos el niño se refiere a la fuente del modelo expresamentecomo análogo a: «... son como hielo...»; en otros casos utiliza el me-canismo o funcionamiento postulado en su elaboración, como una rea-lidad de lo que sucede: «... Cuando yo tengo sed siento que me ahogoy que tengo que ir a tomar agua o líquido para remojarme por dentroporque el cuerpo está caliente por dentro y está muy seco...». Podríapensarse a partir de estas observaciones que las propiedades que sepostulan son pensadas como «análogas a...», mientras los mecanis-mos son postulados como «realidades».

Sin entrar a analizar con profundidad el nexo de analogía (modelo-fuente) podemos afirmar que en la medida en que el niño tenga con-tacto con más situaciones, aunque no sean claramente explicadas,poseerá más elementos para elaborar explicaciones para otros fenó-menos o interrogantes. En otras palabras, no es necesario que hayarecibido una instrucción específica respecto del comportamiento delcubo de hielo para que pueda a utilizar sus propiedades y concebir lasnubes como hielo.

Este resultado es particularmente importante puesto que reafirma queel enriquecimiento de la experiencia es importante no sólo en cuantoplantea la posibilidad de dar referentes a la teoría en el proceso deelaboración de explicaciones a los fenómenos concretos relacionadoscon la experiencia concreta que se vive, sino por cuanto da elementospara comprender, esto es, posibilita el proceso de construcción signi-ficativa de teorías (modelos).

Ilustremos esto con un ejemplo. Si queremos explicar los fenómenosmagnéticos es necesario conocer los imanes (¿cómo sabremos, encaso contrario, de qué estamos hablando?), hace falta el referentereal. Pero si queremos comprender el magnetismo, se necesita saber



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qué es una interacción (aunque no sea magnética) para hacernos auna idea acerca de lo que estamos tratando de comprender. En elcaso del modelo de las nubes como hielo tenemos que si queremosexplicar la lluvia, es necesario haber vivido la lluvia (es el referente).Pero si queremos comprender la explicación resultante de este mo-delo, se requiere conocer las propiedades del hielo. Este nexo (fuen-te-modelo) se puede apreciar de manera muy nítida en el caso de laregeneración celular. Los estudiantes del bachillerato industrial utili-zan como fuente de analogía para explicar la curación de una fractu-ra sus conocimientos concretos acerca de cómo se unen piezas:pegantes (sustancias limpiadoras, el calor) y acoples, platinas y tornillos.

Un comentario especial merecen las explicaciones que se fundamen-tan en mecanismos de autorregulación. Tal es el caso de la sed y de laregeneración celular. En estos casos aunque los niños y adolescentesno poseen los conocimientos que los pueden llevar a modelos máselaborados, imaginan funcionamientos suficientes para satisfacer esterequerimiento: el equilibrio en el organismo y la eliminación de la si-tuación de alteración. Cómo han llegado a concebir las condicionesde equilibrio y la idea de autorregulación, a pesar de ser una preguntamuy importante, es secundaría pedagógicamente ante el hecho con-creto de que tal posibilidad existe.

La evolución de los modelos

Aunque en las experiencias realizadas no se dieron, explícita ni inten-cionadamente, procesos de aprendizaje ni se compararon tampoco demanera sistemática los modelos propuestos a edades distintas, es po-sible sin embargo plantear las siguientes consideraciones generales.En primer lugar, aparentemente los niños no poseían, antes de laspreguntas que les propusieron, modelos de explicación para las situa-ciones planteadas. Los modelos que elaboraron fueron construidospor la insistencia del investigador y en algunos casos por la compe-tencia de grupo que aparecía frente a la tarea cuando los problemasse propusieron colectivamente. En otras palabras si no se hubieseplanteado la situación quizás hubiese pasado mucho tiempo antes deformularse un modelo.

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En segundo lugar, en la elaboración del modelo –cuando ya existe uncompromiso frente a la búsqueda de explicación– se evidencia unaexigencia incesante de coherencia entre el mecanismo que se sugierey los presupuestos de los cuales se parte, de manera que muchasopciones intentadas son rechazadas por el niño mismo cuando lasverbaliza. Sobra decir que esta condición, relacionada con la cohe-rencia, es aún más determinante cuando se trata de un grupo de niñosque se enfrentan colectivamente a la tarea de buscar explicación a lasituación propuesta. Esto conduce a que los mecanismos que se pro-ponen se van enriqueciendo por la exigencia de la coherencia y quelas explicaciones (modelos) son cada vez más elaboradas. Finalmen-te, la elaboración de inferencias a partir del modelo que se proponeposee una cualidad dinamizadora para la construcción del modelo encuanto plantea otra exigencia de coherencia. Es, a partir de ella, quese suscita frecuentemente el conflicto entre la predicción y sus conse-cuencias reales, ya sean pensadas o efectivamente experimentadas.

Implicaciones para la clase

Estos dos aspectos nos llevan a plantear ciertas consideraciones so-bre la clase. Pero para ello debemos volver por un momento a re-flexionar acerca de la concepción misma de la escuela. Si con res-pecto al conocimiento, el papel de la escuela debe apuntar más aaprender a explicar que a aprender explicaciones; si incluso desde elpunto de vista cultural es más importante formar personas con con-fianza en sí mismas que «buscadores de respuestas hechas»; si eldominio del lenguaje, de la coherencia y de las formas de argumenta-ción son importantes, parece entonces que es muy importante propi-ciar situaciones de teorización y de «movilidad» teórica.

La primera implicación que encontramos se refiere a la necesidad debuscar situaciones que conduzcan a enriquecer la experiencia. Comohemos visto, los conocimientos anteriores, las experiencias vividas ylas ideas generales acerca del mundo (compensación, equilibrio,autorregulación, etc.) son elementos básicos en la investigación de



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explicaciones. Estas consideraciones hacen que lo que se entiendepor experiencia sea diferente de las actividades de contemplación ode manipulación irreflexiva (o directiva) de aparatos e instrumentos;se trata más bien de cualificar situaciones de discusión-reflexión acercade los fenómenos, que no deben ser necesariamente distantes de lasvivencias cotidianas.

La segunda consideración se relaciona con la importancia de la acti-vidad de modelación por parte de los alumnos. Ésta debe ser unaexigencia por parte del maestro. Con ella no se pretende de ningunamanera que los alumnos lleguen a las explicaciones consideradas cien-tíficas. La razón de su importancia es que esta actividad interesa, nopor los modelos que se obtienen, sino especialmente por lo que signi-fica la actividad de búsqueda de explicaciones. Como ya lo hemosvisto, la actividad de modelación implica un ejercicio racional muyimportante. Por la exigencia que el maestro plantea a los alumnos,éstos se ven forzados a hilvanar sus ideas, a inventar «mecanismos»,a ver relaciones entre las variables que no se habían visto, a identifi-car los fenómenos cono consecuencia de las interacciones y no comolas propiedades estáticas de los objetos o las cosas, a responsabilizar-se por lo que se dice, ante los demás y ante sí mismos, resultado quese logra por la exigencia íntima de la coherencia lógica del discurso.

Algunas de estas características son aún más determinantes cuandola actividad de modelación es emprendida por el grupo de estudiantescomo totalidad (o en pequeños grupos ). De las experiencias didácticasque hemos vivido (Segura, 1989) podemos constatar que muchas ve-ces son mucho más importantes las discusiones entre los alumnos,que las observaciones del maestro (posiblemente estas últimas estáncargadas de su autoridad, lo que puede viciar las discusiones al intro-ducirse un elemento de decisión no relacionado precisamente con lacoherencia lógica).

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Bibliografía y referencias

Con relación al papel de los modelos en la estructura de la explicacióncientífica son de importancia los trabajos siguientes:

Hanson, N.R (1977). Patrones de descubrimiento. Editorial Alianza Uni-versidad.

Hempel, C.G. (1976). Filosofía de la ciencia natural. Ed. Alianza Universi-dad.

Harrè, R. Introducción a la filosofía de la ciencia. Ed. Labor.

Entre los trabajos realizados sobre los modelos de los niños, además delos de Piaget, que se remiten más a las relaciones lógicas entre los ele-mentos de las teorías, son importantes, entre otros, los siguientes:

Giordán, A. (1988). Los orígenes del saber, Ed. Diada, Sevilla, España.

Arcà, M. y Guidoni P. (1989). “Modelos infantiles y modelos científicos so-bre la morfología de los seres vivos”, en Enseñanza de las Cien-

cias, 7 (2), Barcelona, España.

Las consideraciones anteriores se fundamentan en trabajos de pregradoque se han dado en desarrollo del Proyecto de Investigación para el Me-joramiento de la Calidad de la Educación de la U. Distrital. Los primeroscinco dirigidos por A. Molina; el último dirigido por D. Segura:

Guevara, L. y Cobos E. Homeostasis. Estudio de la sed.

Leuro, R. y Velasco, A. Regeneración celular. Estudio de las fracturas.

Linares, G. L. y Rodríguez, J. Función de un cubo de hielo.

Rojas, F. y Rojas, M. N. de. Bomba que se infla al sol.

Parga, A., Ramos, A. y Segura, G. Disoluciones y oxidación del hierro.

Ramírez, Y. y Torres, M. Origen de la lluvia.

Otros trabajos relacionados con esta línea de investigación se señalan elos informes de avances respectivos y por ejemplo en la investigaciónsobre la enseñanza de la ciencia en el nivel sexto de enseñanza media,Informe Final presentado a Colciencias en 1989 (investigador principal:Dino Segura).



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Modelos infantiles

María Arcà*

Paulo Guidoni*

Qué es un modelo y por qué trabajar con modelos

La misma palabra modelo tiene, entre nosotros, una ambigua mul-tiplicidad de significados (Bachelard, 1979). Por un lado, puede

significar el original, el arquetipo al que nos referimos y que conside-ramos ejemplar; en este sentido podemos tomar una determinada cosacomo modelo para otra que queremos construir; o podemos tomar undeterminado proceso (o situación) emblemático como modelo paraotros procesos o situaciones que tratamos de reproducir o de hacersuceder.

Por otra parte, modelo puede significar una esquematización precisaque construimos sobre la base de una multiplicidad de datos de laexperiencia (lo que llamamos a veces datos de la realidad), que dalugar a una abstracción satisfactoria de cómo «funcionan» las cosas.

* Centro di studio degli Acidi Nucleici, Roma. Seminario Didattico. Facoltá di Scienze,

Nápoles. Tomado de Enseñanza de las Ciencias, 1989, 7 (2), pp. 162-167.


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Modelo puede ser también el prototipo de una clase, a lo que hace-mos referencia por medio del lenguaje y de la imaginación para reco-nocer rasgos similares en objetos, hechos, procesos o situaciones,con el objetivo de agruparlos en la clase identificada por el prototipo.

Por último, con modelo también podemos referirnos a estructuras hi-potéticas, probables, de la realidad, inaccesibles a la evidencia direc-ta, cuyos rasgos se suponen responsables de las correlaciones mu-tuas entre fenómenos observados.

En las observaciones sobre actividades cognitivas, vemos que todaslos significados incluidos en una misma palabra son difícilmente sepa-rables entre sí; del mismo modo distintas palabras pueden expresarrasgos específicos de significados parecidos, realzados de distinta formaen diferentes contextos; distinguimos entre modelos y esquemas, re-construcciones abstractas y representaciones de la realidad.

De todas formas, un modelo no es visto como una cosa ni como unobjeto, con su propia concreción. Un modelo, en su naturaleza deestructura de su relación, pertenece a un dominio «lingüístico»(Bachelard, 1979), incluso cuando somos capaces de materializarloen un objeto: opera de hecho como un filtro intermedio en el quedelegamos parte de nuestras funciones de conocimiento. A veces unmodelo actúa como una visualización de rasgos «abstractos», relacio-nando en un marco espacio-temporal acontecimientos singulares; uorganiza en secuencias dinámicas pautas de la realidad que no pode-mos conseguir sin su ayuda. Pero en ningún caso abarca ni represen-ta todas las características de la realidad a que se refiere.

El objetivo general de un modelo es, pues, reducir (restringir) la can-tidad de lo que es aún desconocido en un campo no del todo conocido,y permitir a los elementos de lo que se conoce coagular en una formadeterminada y compleja. En todo caso, un modelo es un poderosoinstrumento mental, especialmente apto para la comprensión de es-tructuras de la realidad, cuando su complejidad no nos permite alcan-zar y representar directamente sus múltiples relaciones de conexión,y también para lograr un control directo del significado de los hechos.

La actividad cognitiva de modelado tiene lugar en paralelo a la cons-tricción de esquemas (Arcà et al., 1984), capaz de identificar y selec-

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cionar datos de la experiencia de acuerdo con alguna pauta común,consistente con las estructuras de propósito e interpretación

En esta perspectiva, cualquier actividad de elaboración de modelosdiscrimina elementos pertinentes, y después los reorganiza en un «todo»esquemático, cuyos rasgos pueden corresponderse con la situaciónproblemática dada –elegida– a la que uno se enfrenta. En estos ca-sos, sin embargo, el modelo no actúa como un copista neutral de larealidad, sino más bien como un agente selectivo (filtro y soporte almismo tiempo) sobre las características de la realidad, preparado parauna identificación abstracta y completa de aspectos específicos de lapropia realidad.

Pero al mismo tiempo que un modelo aparta la atención (abstrae) demuchas características de la realidad, también aporta a la reconstruc-ción organizadora muchos rasgos nuevos, que pueden no encontrarcorrespondencia directa con la realidad a partir de la cual comenzó laactividad de modelado. En este sentido un modelo siempre comportasu propia originalidad, en cuanto añade a la selección esquemática delos hechos observados, otros trazos peculiares pertenecientes a supropia naturaleza de modelo. Por tanto las actividades de construc-ción de modelos siempre llevan a cabo una profunda transformaciónde la realidad, tanto empobreciéndola por medio de esquematizaciones,como enriqueciéndola a través de reconstrucciones «adecuadas», yel mismo modelo se convierte en un polo activo del proceso cognitivo,estimulando la búsqueda y la explicación de rasgos concretos de larealidad, no observados previamente, o que parecían irrelevantes (estadinámica de bucles entre la realidad y sus modelos está bien docu-mentada tanto en la evolución histórica como en el desarrollo indivi-dual del conocimiento).

Conocimiento por medio de modelos

Tanto en las construcciones cognitivas de los individuos, como en lasconstrucciones culturales realizadas a lo largo del tiempo por las so-ciedades humanas, todo conocimiento del mundo es en realidad cono-

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cimiento de distintas series de modelos del mundo. En su desarrollocultural, el conocimiento científico humano ha producido sucesiva yalternativamente modelos progresivamente más adecuados para ex-plicar y para permitir la representación de aspectos más y más com-plejos de la realidad. En el desarrollo individual, el niño se dedica a laorganización, tanto sucesiva como alternativa, de modelos progresi-vamente más adecuados para representar aspectos específicos y ge-nerales de su experiencia del mundo...

Con pautas similares, todo conocimiento individual crece conformadopor los hechos de la realidad y por las culturas ambientales, común ycientífica, que lo rodean, intentando explicar fenómenos naturales avarios niveles de comprensión y expresión: intentando conectarlosentre sí de forma lógica (es decir, a semejanza de un modelo) pormedio de representaciones complejas, intentando explicar las estruc-turas internas que se pueden suponer o reconocer, a veces, en fenó-menos y hechos.

En todo caso, cuanto más apto es el modelo para referirse a la «ver-dadera» realidad (que sucede), con mayor eficiencia puede predecircómo tendrán lugar las cosas. (Modelado e inferencia son aspectosindispensables e inseparables de cualquier construcción cognitiva ocientífica). Y las predicciones acerca de la experiencia futura puedensiempre confrontarse con experiencias reales que sucederán a conti-nuación, en el interminable juego de reforzar, modificar o adecuar elmodelo original a la realidad efectiva. Esta actividad de confrontaciónsistemática que discurre por medio del error, la corrección y la inven-ción, por aproximaciones sucesivas, define una forma general de cons-trucción del conocimiento que parte de lo conocido, pero que se dedi-ca continuamente a readaptar los conocimientos viejos a los nuevos.

Por otro lado, cualquier comprensión nueva parte de lo que conoce-mos; sin embargo, no sólo de lo que percibimos directamente acercade nosotros mismos y de la realidad en torno nuestro, sino también delo que indirectamente sabemos a través de la cultura que nos rodea.Vivimos en un medio tanto natural como cultural, y desde el naci-miento experimentamos ambos como adecuados uno al otro, de for-

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ma que podemos utilizar ambas fuentes de experiencia cognitiva comobases para la construcción de conocimientos personales nuevos. Co-menzamos así nuestro desarrollo cognitivo partiendo de series o fami-lias de observaciones, nociones, frases, explicaciones, significados,pero pronto nos vemos obligados a darle una estructura a tal variedad(cuantitativa y cualitativa) de nociones y observaciones, con objetode adecuarlas mejor a la realidad cambiante y de establecer conexio-nes recíprocas.

Es difícil poseer –a priori– marcos (esquemas) cognitivos –¡un mo-delo de modelos!– capaces de organizar de forma consistente nocio-nes y observaciones de áreas específicas de la realidad; y debemosdefinir, al mismo tiempo, modelos locales y esquemas generales parasostenerlos. Al hacer eso, sobreimponemos a hechos que experimen-tamos diversas representaciones esquemáticas de la realidad, las co-nectamos continuamente para elaborar modelos. Guiados por suge-rencias de los que ya existen, comparamos modelos particulares yespecíficos, establecemos analogías experimentales y cognitivas en-tre ellos, intentamos combinar algunos para organizar otros másinclusivos (Guidoni, 1985).

Con frecuencia, explicar la construcción de estructuras complejas apartir de otras más simples da lugar a paradojas (Bareiter, 1985); sinembargo, una de las estrategias cognitivas que parece ser capaz de«llegar a más partiendo de menos» es la analógica (Guidoni, 1985;Bareiter, 1985). Analogía, en sentido amplio, significa una semejanzaformal parcial entre dos (o más) representaciones de aspectos de larealidad, ayudando uno de ellos, el relativo a aspectos mejor conoci-dos, al otro, en su tarea específica de organizar y representar un con-junto distinto de aspectos. Los modelos analógicos son bastante co-munes; sin embargo, la estrategia cognitiva basada en procesos deanalogía nos ofrece la posibilidad de confrontar modelos entre sí, deconfrontar situaciones reales entre sí a través de sus modelos y, final-mente, de construir modelos nuevos, más complejos (o más simplifi-cados), con los cuales comprender y reinterpretar los iniciales.

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Primeros modelos

En la escuela infantil (Arcà et. al., 1988), niños de cuatro años estánocupados en responder a una cuestión sugestiva: tratan de dar formay representar sus «modelos de ver». En una conversación dirigida porel maestro, cada niño sugiere su propio argumento, expresando envoz alta la forma en que imagina que se «ve», y cada uno tiene ideasmuy personales sobre el tema. El problema fundamental es siempreel mismo, tanto para los griegos clásicos como para los niños de hoydía: ¿Cómo puede el ojo «capturar» algo de la realidad externa ymeterlo en las estructuras internas del «yo»? ¿De qué forma algunaentidad interna –el cerebro, la mente– «se apodera» del mundo exte-rior? Hay quien sugiere, como nuestros niños, unos polvos mágicosde visión. Al final –como resultado– muchos niños se ponen de acuerdoen una forma común de representar la «vista» por un dibujo: un granojo, con sus pestañas, iris y pupila... y dentro del círculo de la pupila elojo contiene la imagen coloreada de los objetos vistos, una escenapintada del mundo que lo rodea.

Dibujando imágenes vistas como sobreimpuestas a ojos abiertos, losniños explícitamente (incluso si es de forma inconsciente) modelan larelación que conecta siempre, por medio del acto visual, el interiordel cuerpo con su exterior; en realidad representan el rasgo básicodel acto de ver, la ««captura» visual de lo que uno está viendo comoun fragmento de la realidad. Así mientras podemos observar que laconstrucción de modelos acerca de las actividades fisiológicas se de-sarrolla precozmente en la evolución cognitiva de los niños (Arcà et.al., 1988), también constatamos que cualquier modelado ingenuo delas percepciones, por más naïf que pueda parecer, se esfuerza porexpresar de forma significativa las conexiones esenciales entre losindividuos y el entorno, que toman forma por la adecuación de per-cepciones específicas a rasgos específicos del mundo.

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Modelos infantiles (Giordán et. al., 1983)

En una situación normal de clase, niños de siete años discuten entreellos y con su profesor; al comenzar actividades nuevas están acos-tumbrados a confrontar sus opiniones personales sobre el tema esco-gido, como punto de partida para las observaciones y experienciasque seguirán. Ahora están discutiendo acerca del funcionamiento delojo y de la percepción visual relacionada con él. Cada niño se dedicaa dar una explicación inicial de lo que pasa cuando está viendo elobjeto particular que tiene delante. ¿Cómo puede uno (un ser huma-no) ver algo? ¿Qué procesos mentales, qué correlaciones, qué rasgosfísicos están conectados de forma imprescindible en un fenómeno tanasombroso? Las cosas están ahí, pero si uno las ve «entran» en el ojode uno, o en el cerebro de uno... no el objeto mismo, sino una imagendel objeto, una fotografía del objeto; por supuesto el ojo es como unacámara de fotos... Pero pensamos con el cerebro, y es el cerebro elque da «órdenes» al ojo: el cerebro le ordena al ojo «ver»... el ojohace la foto y el cerebro actúa como una máquina de revelado, y ve lafoto... y nosotros vemos el objeto. Está claro.

En estas discusiones, vemos cómo los modelos analógicos actúan paraexplicar procesos desconocidos. El desarrollo coherente de analogíasde primer orden es utilizado por los niños para explicar el funciona-miento del proceso en conjunto. Los procedimientos de elaboraciónde modelos siempre tratan de conectar la experiencia directa de losniños con la reelaboración de pautas culturales transmitidas del cono-cimiento de los adultos al de los niños a través de canales lingüísticos.Entonces la cuestión para el profesor es: ¿Qué contenido de realidaddan los niños a sus propios modelos? En otras palabras: ¿Cuál es elsignificado –por ejemplo en esta situación– del «parecido» evocadopor los niños entre un ojo y una cámara, ya que es claramente impo-sible pensar en una concreción física de máquinas de fotografiado yrevelado en el cerebro? ¿Cómo puede entonces un adulto, un profe-sor, introducirse en el significado adscrito a la multiplicidad de analo-gías (es como...) que los niños con frecuencia producen y manejan ensus explicaciones de algunos aspectos –inexplicables de otra forma–de la realidad?

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Representando modelos

En resumen, en la multiplicidad de reconstrucciones cognitivas de lossucesos por los niños, podemos reconocer muchas dimensiones expli-cativas realzadas a través de sistemas específicos de elaboración demodelos. Cada modelo infantil de la realidad suele estar enfocadohacia una forma definida de observar una situación compleja, apro-piada para explicarla parcialmente; mediante un modelo el niño escapaz de interpretar parcialmente hechos y fenómenos de acuerdocon un punto de vista muy específico, y la correspondiente concienciametacognitiva se desarrolla de forma bastante temprana (Mazzoli,1987).

Así, podemos reconocer modelos especiales en los que las relacio-nes entre sistemas o entre partes de un conjunto están expresadas entérminos de su organización espacial; las características en las que sepone énfasis son, por tanto, fundamentalmente formas, posiciones ylocalizaciones. Un modelo «correcto» de este tipo explica cómo ydónde están situados los objetos, o sus partes, en un esquema dado;incluyendo a veces, por la misma organización topológica del espacio,algunas de las relaciones entre sistemas, o entre sus partes. La ma-yoría de los modelos ingenuos sobre el cuerpo humano pertenecen aeste tipo espacial (Giordán, 1983, 1987) y en nuestra experiencia loshemos encontrado muy similares en niños de cuatro y doce años.

No resulta sorprendente que estas representaciones no se modifi-quen sustancialmente con la edad: a menudo, durante este intervalo, alos niños se les pide sólo que memoricen nombres y posiciones departes distintas, sin ninguna sugestión de nuevas dimensiones poten-ciales del conocimiento aptas para suscitar y apoyar modelizacionesmás complejas. (En muchos libros de texto la única connotación deórganos y aparatos es por su forma y posición dentro de un cuerpoconsiderado como un contenedor de órganos).

En otros casos podemos reconocer modelos temporales y el espaciode la representación es usado a menudo con un significado temporal.Los niños tratan así de representar las sucesiones temporales de acon-

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tecimientos por medio de múltiples dibujos distintos del mismo objeto,sistema o situación, como hacen con frecuencia en el caso de objetosque se mueven por secuencias de posición (Mazzoli, 1987). Y, a me-nudo, resulta difícil para un adulto interpretar la rica variedad de for-mas, apropiadas para representar y elaborar modelos de secuenciastemporales, con que los niños son normalmente capaces de operar. Elproblema es doble: por un lado, cómo transformar, mediante procesosde representación, la comprensión de una secuencia diacrónica enuna forma sincrónica esquemática; por otro lado, cómo hacer con-verger en una evolución global, temporal, los distintos aspectos deun funcionamiento que necesitan ser interpretados –modelos– comofuncionamiento en paralelo, a menudo por interacción y causaciónrecíproca.

A veces los modelos de los alumnos pueden corresponder a una exi-gencia de conectar, en una dimensión espacio-temporal, varios as-pectos funcionales de un sistema, independientes pero correlacionados.Aparecen entonces problemas de simbolización y comunicación, conrelación a modelos funcionales: el primero, por ejemplo, es la formade representar la función misma, el propio acto de hacer algo de unaforma muy específica, y no sólo la forma de las estructuras responsa-bles; el segundo, la forma de elaborar modelos de una multiplicidad defunciones, cada una de ellas con sus tiempos y ritmos, en un funcio-namiento ordenadamente orgánico, etc.

La elaboración de modelos de funciones aparece como una tareamuy difícil: sin embargo, por ejemplo, cualquier conocimiento factual(realista) de los sistemas vivientes tiene que estar fundado en la reor-ganización cognitiva de los procesos bioquímicos parciales, en esque-mas de funcionamiento muy dinámicos. Sólo un modelo complejo dela respiración, absorción y digestión, difusión y circulación, excre-ción... a nivel tanto celular como de organismo, puede explicar losrasgos generales de la vida. No hay problemas, hasta que este tipo deelaboración de modelos corresponde a reconstrucciones mentalesocultas; no es imposible pensar acerca de procesos dinámicos, acer-ca de cambios y transformaciones en el tiempo. Pero ¿qué pasa sipor ejemplo en una clase de ciclo superior se pide explícitamente a los

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niños que expresen y representen un modelo personal dinámico de losprocesos de la digestión humana? Las actividades fisiológicas tienenlugar de acuerdo con pautas obligadas, y cualquier elaboración demodelos de ciencia, apoyada en esquemas de interpretación causal,tiene que ser coherente con la forma como suceden los hechos. In-cluso la forma de elaboración de modelos por parte de los alumnos nopuede eludir las conexiones lógicas (causales) dentro de un procesoconsistente (incluso cuando es desconocido); por tanto es casi im-posible inventar un modelo ficticio sustancialmente diferente del«correcto».

Los alumnos, por tanto, prueban a inventar maquinarias estrambóticaspara realizar las pautas, obligatoriamente complejas, de una actividaddigestiva; o atribuyen nombres inventados a las partes y estructurasen acción, esenciales, de acuerdo con sus esquemas, para cumplirpapeles indispensables. Como resultado, incluso los modelos digesti-vos más personalizados, a menudo reproducen, por sus estructurasinternas, rasgos conocidos de tipo convencional (científico), tambiénen los casos en que esto conduce a imágenes estáticas de formas yde redes de formas.

Interpretando modelos

Tanto en el pensamiento científico como en el infantil, la explicacióncausal de los acontecimientos de la realidad por reconstruccióncognitiva está a menudo fundada en hipótesis de modelos subestruc-turales: de pequeñas estructuras «materiales» (microscópicas,submicroscópicas, atómicas) (Rimondi, 1988) capaces de explicarrasgos macroscópicos de hechos y fenómenos. En los sistemas bioló-gicos, las células microscópicas pueden (se supone que lo hacen)unirse para formar tejidos u órganos, en tanto que las partículassubmicroscópicas se pueden agrupar para dar las estructuras celula-res, y el «funcionamiento» de las partículas submicroscópicas puedeser visto como responsable del funcionamiento de la célula en conjun-to... En los sistemas químicos, los rasgos macroscópicos de la mate-

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ria y las transformaciones dependen de los rasgos y la reactividad delos átomos y moléculas en los sistemas físicos, etc.

Pero en el pensamiento infantil, la elaboración de modelos microscó-picos plantea cuestiones muy profundas ¿Qué clase de propiedadesmacroscópicas son causadas por propiedades submicroscópicas delmaterial? ¿Puede una molécula de oro ser dorada o dúctil?... y, si noes así, ¿cómo explicar las propiedades «áureas»? Enfrentándose aestas cuestiones imposibles de eludir, ¿cómo pude un profesor con-vencer a sus alumnos de que las propiedades de los materiales sepueden correlacionar con la organización colectiva de las molécu-las que individualmente no comparten ninguna de las propiedades con-sideradas?

Problemas similares se suscitan en el manejo de modelos experi-mentales. Está claro para un profesor, tanto como para un científico,que cualquier experimento corresponde a un modelo esquemático desucesos que tiene como fin reconstruir sólo algunos aspectos desta-cados de pautas más complejas. Muchas cuestiones planteadas fren-te al suceder auténtico de acontecimientos demandan respuestas ex-perimentales; todo experimento es un acontecimiento reconstruidoimitando la realidad, pero los montajes específicos, lectura de resulta-dos e interpretación de datos, siempre implican modelos abstractos apriori del fenómeno real como conjunto. Guiados por el modelo, losresultados de las reconstrucciones «experimentales » pueden ocuparsu lugar otra vez en los contextos «naturales», de acuerdo con unaespecie de sobreimposición de reconstrucciones esquemáticas artifi-ciales de aspectos de la realidad a la propia realidad como conjunto.Con demasiada frecuencia, para los niños, un resultado experimentales sólo el fin de un proceso, y no reconocen en las operaciones expe-rimentales las pautas esquematizadas de un suceso real.

En la escuela, cuando pretendemos enseñar a los niños «a ver» rela-ciones sencillas entre los rasgos morfológicos y fisiológicos del orga-nismo, les encargamos la tarea de reconocer partes anatómicas delos animales, y, al mismo tiempo les sugerimos modelos mecánicos defunciones fisiológicas, en las que objetos mecánicos imitan, a su nivel,

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órganos o estructuras corporales responsables de operaciones aisla-das. Así, una válvula hidráulica unidireccional puede ser como unaválvula aórtica y la corriente sanguínea a través de la válvula puedeser modelada por la corriente de aire que los niños soplan a través dela válvula hidráulica.

De igual forma (Carey, 1985), cuando se intenta en el aula explicarlos complejos procesos de asimilación, el paso a la sangre de las par-tes «buenas» de las sustancias ingeridas, puede ser representado porlas propiedades de varios filtros mecánicos, cada uno de los cualespermite el paso de partículas de alimentos de mayor o menor tamaño,molidas por los niños. Pero, en todos los casos, los problemas de losniños son acerca del significado del modelo experimental; en la si-tuación modelada, de hecho, necesitan conocer explícitamente quéparte, objeto, función, proceso de la realidad está representada porqué parte, objeto, función, proceso en el experimento. Y en las situa-ciones de enseñanza, a menudo faltan reglas de correspondencia cla-ras entre la realidad y los experimentos sugeridos (o impuestos).

Modelos científicos

Creemos que los modelos infantiles de la realidad a menudo tomanen cuenta sólo una dimensión interpretativa cada vez, así que utilizansólo la forma espacial, o la temporal, o la microscópica, para interpre-tar la complejidad de los organismos vivos. Es difícil para un niño oniña conectar o unir los diferentes modelos, o dar forma a un modelobasado en más de una dimensión.

Sin embargo, sólo conexiones recíprocas, la superimposición, la ade-cuación de modelos omnipresentes pueden producir una reconstruc-ción cognitiva de la realidad capaz de explicar sus distintas caracte-rísticas, capaz de interactuar causalmente con, y de modificar parapropósitos definidos, cualquier suceder específico de cosas. Los mo-delos de los adultos, los modelos culturales, especialmente los mode-los científicos, son de hecho reconstrucciones multidimensionales deaspectos de la realidad; pero sólo sobre la base de las distintas dimen-

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siones siempre presentes puede emerger cada vez una, dominandosobre otras, privilegiando su forma específica de observar hechos yfenómenos. En otras palabras, sólo la disponibilidad cultural e indivi-dual de muchas formas sincrónicas de elaborar modelos de distintassituaciones y relaciones entre situaciones, da a los seres humanospoder cognitivo y factual sobre la realidad y construye redes causalesentre hechos y sucesos. Cuanto más rica la actividad de modelado,más profundo puede ser el dominio cognitivo de situaciones, capaz deanalizar pautas complejas de la realidad de acuerdo con varios crite-rios distintos al mismo tiempo.

La destreza cognitiva de elaboración de modelos conduce al pensa-miento científico a construir interpretaciones coordinadas de fenóme-nos interconectados, y a representar, por modelos jerarquizados, rela-ciones recíprocas, influencias múltiples, regulaciones mutuas de ladinámica de los acontecimientos. Los modelos más complejos de re-troalimentación surgen de controles por retroalimentación explícita-mente reconocidos en procesos vitales específicos, y su generaliza-ción nos proporciona un potente método de conectar evidencias con-cretas de la realidad.

La tarea social (Pozo, 1987) de enseñar ciencias a los niños consisteen estimular el desarrollo de sus simples actividades de modeladohacia otras más complejas y articuladas; la enseñanza de las cienciasen la escuela debe operar componiendo e integrando distintos tipos deactividades de elaboración de modelos, y desarrollando otros nuevos,con el objetivo de llevar gradualmente la ingenuidad de los modelosinfantiles hacia la complejidad de los modelos científicos.

Desarrollo y crecimiento de los modelos infantiles

(Carey, 1985)

En conclusión, para interpretar y guiar la evolución de la multitud demodelos siempre presentes en la actividad cognitiva de los niños, esimportante, en nuestra opinión, tener en cuenta que:

Modelos infantiles


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1) Construir y validar modelos es siempre un proceso de «bucles»,originándose a menudo de puntos de partida analógicos; progre-sando siempre por medio de estrechas correlaciones entre la se-lección y el ajuste de los datos relevantes; a veces acabando enuna regulación tan bien validada que hace extremadamente difícilla posterior evolución del pensamiento.

2) Todo modelo, al no ser idéntico a su correspondiente evidenciafactual, puede ser construido y aceptado como parcial; es decir,será útil sólo confrontando a otros diferentes (complementarios,superpuestos, alternativos, incompatibles... con él) necesarios parahacer plausible la explicación y posible el cambio de explicación.

3) Todo modelo comporta rasgos particulares de representación (va-rias representaciones alternativas, no equivalentes de un modelo,son en general posibles y útiles); sin embargo, no hay identifica-ción posible, ni correspondencia biunívoca, ni prioridad jerárquica,entre modelo y representación, sino una red de conexiones diná-micas.

4) Los ingredientes básicos de la construcción de modelos (impactofísico y cultural) son esencialmente similares para todo el mundo;sin embargo, incluso diferencias muy pequeñas en las estructurasde pensamiento y experiencia son capaces de producir variedadesmuy diferenciadas y redes de modelos «espontáneos», debido a laestructura fuertemente resonante y recurrente de la dinámica cog-nitiva implicada.

5) Aunque algunos de los modelos infantiles pueden aparecer a pri-mera vista como muy directos y simples, o como muy toscos, noobstante, el aparato interpretativo de los adultos, capaz de enten-der lo que significan en realidad e interaccionar con ellos, por fuerzadebe ser muy sensible y sofisticado: incluso el más ingenuo de losmodelos es en realidad la emergencia de actividades cognitivasextremadamente complejas. A veces un modelo infantil de he-chos o procesos puede corresponder a una situación particular,experimentada directamente sólo una vez en la vida; o puede re-presentar una síntesis de muchos acontecimientos distintos reuni-

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dos bajo un único esquema...; o puede estar construido sobre evo-caciones verbales, sobre figuras dibujadas, sobre explicaciones deadultos interpretadas estrambóticamente... y así sucesivamente.Y nuestra experiencia escolar está llena de intentos fallidos deinterpretar superficialmente y «enderezar», de modo sumario, laforma en que un niño ve su mundo.

6) Un modelo global adecuado de nuestras actividades cognitivas (hu-manas) de construcción de modelos está, por ahora, bastante lejosde nuestro alcance; por tanto necesitamos muchos modelos par-ciales, particulares, de lo que sucede en nuestras cabezas cuandoconstruimos un modelo, con el objeto de hacer progresar nuestracomprensión y de llegar a ser progresivamente más conscientesde las múltiples estrategias que usamos en nuestra búsqueda con-tinua de una reconstrucción racional de la realidad.

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La metodología científica y la enseñanza delas ciencias. Relaciones controvertidas

Daniel Gil-Pérez*

Introducción: una imagen deformada de la ciencia

En un reciente y documentado artículo, Derek Hodson (1985) haprocedido a una revisión de la imagen de la ciencia proporciona-

da a través del currículo, así como de las experiencias de aprendizajeasociadas.

Como Hodson recuerda, a fines de los años cincuenta termina unlargo período de estabilidad en los currículos de las materias científi-cas en la enseñanza media. Se inicia así un proceso de innovaciónmarcado por el intento de superar una tradición centrada en los con-tenidos –con una ausencia casi total de trabajos experimentales–,concediendo un papel fundamental a la familiarización con los méto-dos de la ciencia.

* Departament de Didàctica de les Ciències Experimentals, Universitat de València,

E s p a ñ a .

Este artículo fue presentado en el Congreso Pedagogía 86’, La Habana, Cuba, y se

tomó de la revista Enseñanza de las Ciencias, 1986, 4 (2), Valencia, España.

methodological change, in which students work hasthe characteristics of research.


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En realidad, la propuesta de aproximar el aprendizaje de las cienciasa las características del trabajo científico, como forma de superar lasdeficiencias de la enseñanza tradicional por la transmisión de conoci-mientos elaborados, es bastante anterior y puede ya encontrarse ex-plícitamente formulada en autores como Dewey (1916, 1945), conec-tando con los planteamientos de la llamada Pedagogía Moderna. Peroes ciertamente durante los años sesenta-setenta cuando, como afir-ma Hodson, se produce la eclosión de los proyectos basados en el«aprendizaje por descubrimientos» (PSSC, BSCS, CBA, CHEM,Nuffield...).

El trabajo de Hodson constituye ante todo una crítica cuidadosamen-te fundamentada y documentada de los resultados obtenidos con losnuevos currículos, tanto en lo que respecta al aprendizaje logrado porlos alumnos como a la imagen de la ciencia transmitida. Las conclu-siones de su análisis refuerzan las de revisiones precedentes (Robinson,1969; Ausubel, 1978; Gil, 1983; Yager y Penick, 1983). Resumiremosbrevemente algunas de estas conclusiones que nos parecen particu-larmente relevantes y que están apoyadas por una abundante literatu-ra, en gran parte citada por Hodson, aunque, extrañamente, faltenreferencias a trabajos muy conocido en los que se han realizado revi-siones semejantes con parecidas conclusiones (Ausubel, 1978):

– Existe aún hoy, muy extendida entre el profesorado y el alumnado(e incluso entre algunos científicos), una concepción sobre la na-turaleza de la metodología científica marcada por el inductivismo,que ignora las aportaciones de la moderna epistemología (Bileh yMalik, 1977; Orgunnigi y Pelia, 1980; Rowell y Cawthron, 1982;Gil, 1983).

– Esta visión del método científico infravalora la creatividad del tra-bajo científico, llevando a los alumnos a pensar que la ciencia con-siste en verdades incontrovertibles (Rubba, Horner y Smith, 1981)e introduciendo rigidez e intolerancia contra las opiniones «des-viacionistas».

– El llamado «aprendizaje de descubrimientos», que pone el acentoen el valor motivacional de la experiencia directa –en el «descu-

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brir por sí mismo– y en el uso de términos tales como observación,experimento e investigación, constituye un modelo de aprendizajebasado en concepciones empírico/inductivas de la ciencia. Talesmétodos de aprendizaje presentan pues una visión distorsionada einadecuada de la metodología científica (Ausubel, 1978; Branden,1981; Wellington, 1981; Summer, 1982; Gil, 1983). Una visión enla que faltan absolutamente aspectos claves de la metodología cien-tífica como la emisión de hipótesis o el diseño de experimentos(Enyeart, Baker y Vanharlingen, 1980; Gené y Gil, 1983; Gil yPayá, 1984), aspectos que ni siquiera aparecen entre los objetivosde los trabajos prácticos (Swain, 1974; Gunning y Johnstone, 1976;Bound et al., 1980).

– Como Gould (1982) señala, «enseñar que el trabajo de los científi-cos tiene dichas características es ya suficientemente grave, perolo que resulta más rechazable es que los profesores de cienciasintenten ahormar el comportamiento de sus alumnos a esta mismaincorrecta imagen». De hecho, los efectos de esta orientación curri-cular sobre las actitudes e intereses de los alumnos no son nadaprometedores (Meyer, 1970; Walters y Boldt, 1970; Kempa y Duve,1974; Simmons y Esler, 1972).

– En conclusión, parece necesario proceder a una revisión radicalde lo que –a la luz del pensamiento actual en filosofía y sociologíade la ciencia– cabe interpretar como actitud científica, si se quieremodificar la visión distorsionada y perjudicial de la ciencia queactualmente proporcionan los currículos de enseñanza media(Robinson, 1969).

Hacia un currículo epistemológicamente

fundamentado: las propuestas de D. Hodson

Partiendo del análisis crítico que hemos resumido en el apartado an-terior –que, repetimos, coincide con las aportaciones de muchos otrosautores, profundizándolas en algunos aspectos–, así como de una cui-

La metodología científica y la enseñanza de las ciencias


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dadosa consideración de la naturaleza del conocimiento científico,Hodson avanza algunas propuestas para la elaboración de currículosepistemológicamente más válidos. Se trata, sin duda, de un trabajoimportante pero en el que, como trataremos de mostrar, Hodson noha tenido en cuenta recientes y fundamentales aportaciones de lainvestigación didáctica. Resumiremos a continuación las propuestasde Hodson y en el apartado siguiente procederemos a su análisis a laluz de dichas aportaciones de la investigación didáctica:

1. Puede resultar conveniente, con objeto de favorecer una mejorcomprensión del trabajo científico, mostrar a los alumnos que lapráctica científica comporta tres elementos principales:

• Una fase creativa individual que parte de los conocimientos acep-tados corrientemente por la comunidad. Una completa compren-sión de la práctica científica requiere que se dé a los niños la oca-sión de pensar de manera creativa. Desgraciadamente, la preocu-pación de los profesores por enseñar los conocimientos científicosy eliminar los errores, provoca a menudo un rechazo del pensa-miento especulativo de los niños (Donnelly, 1979), fomentando unavisión de la ciencia caracterizada por la rigidez e intolerancia.

• Una fase experimental, utilizando procedimientos aceptados y va-lidados por la comunidad. Para un buen diseño curricular es esen-cial que el trabajo experimental en clase tenga una función clara-mente definida. En particular, ha de mostrarse la complejidad delas relaciones entre teoría y experimentos, lo que raramente suelehacerse en la práctica docente habitual, que tiende a atribuir a losexperimentos, o bien un papel inductivo, o bien un papel de merailustración (Gil, 1983).

• Una fase de análisis y comunicación de resultados adoptandoel vocabulario y las formas de exposición aprobadas por la comu-nidad. Los científicos piensan y trabajan utilizando un «lenguajeprivado», libre y creativo, pero están obligados a presentar sustrabajos en el «lenguaje público», formalizado, de la ciencia. Lostextos escolares suelen ignorar la existencia de una «ciencia pri-vada» y creativa, presentándola sólo en su forma «pública» y den-

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tro de los esquemas del paradigma dominante, con lo que se encu-bre la naturaleza revolucionaria de los más importantes avancescientíficos (Siegel, 1979).

Se debería hacer comprender a los alumnos la diferencia entre loslenguajes «privado» y «público» de la ciencia, con objeto de mos-trar el papel del pensamiento creativo. Puede utilizarse para ellos,tanto la lectura de algunos documentos (artículos e informes per-sonales de algunos científicos), como los propios escritos de losalumnos (borradores de trabajos de laboratorios escritos en len-guaje «privado» y memorias presentadas en lenguaje «público»).

2. Se ha de poner en cuestión la posibilidad, e incluso el interés, delaprendizaje como descubrimiento. Y ello no sólo porque, como yase ha indicado, los intentos realizados no hayan dado resultadospositivos, sino porque, en palabras de Hodson, «es absurdo sugerirque objetivos bastante distintos como son la comprensión de pro-cedimientos de la ciencia y la adquisición de conocimientos cientí-ficos requieran que el estudiante sea puesto en situación de apren-der el contenido a través del método».

3. Hodson se detiene extensamente en intentar mostrar los inconve-nientes del aprendizaje por descubrimiento y su inadecuación paraproporcionar una correcta imagen del trabajo científico. Y no setrata sólo de rechazar los métodos de descubrimiento marcadospor el inductivismo, sino incluso aquellos que adoptan una metodo-logía hipotético-deductiva y en la que los trabajos prácticos sonconcebidos como contrastación de hipótesis, como el NuffieldWorking with Science (Wild y Gilbert, 1977). En efecto, la visióndel método científico que propagan tales cursos sigue siendo de-masiado simplista y conduce a pensar que las teorías son simplesconjeturas que los alumnos pueden elaborar después de brevesperíodos de trabajo de laboratorio y que pueden ser fácilmentecontrastadas por medio de observaciones directas, aceptándose orecházandose con base en experimentos aislados. De esta forma,la supuesta relación entre el trabajo escolar y la actividad de loscientíficos resulta profundamente errónea. Los alumnos han de



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ser conscientes de que no se abandonan buenas hipótesis comoconsecuencia de unos pocos resultados negativos y de que, aun-que el papel del experimento es crucial en la ciencia, las teoríassólo se abandonan cuando existe muy clara evidencia en contrade la misma y/o una concepción alternativa.

Sería pues más útil para los alumnos establecer la distinción entrelos experimentos escolares (diseñados con propósitos pedagógi-cos) y la investigación científica real, que permitir que se establez-can incorrectos paralelismos implícitos.

4. Por otra parte, siempre según Hodson, el principal objetivo de laenseñanza de las ciencias es que los alumnos aprendan las teo-rías vigentes y sepan aplicarlas a los fenómenos adecuados en lassituaciones apropiadas. La mayor parte del trabajo de laboratorioen la escuela debería concentrarse en la ilustración de la teoría (ala manera, según la terminología científica de Kuhn, de la ciencianormal). El rechazo de una teoría (revolución científica) es unsuceso relativamente raro que puede ser abordado más correcta-mente por otros métodos; por ejemplo a través del estudio de ca-sos que se concentren en las circunstancias históricas del descu-brimiento y utilicen documentos originales (adecuadamente adap-tados para facilitar su comprensión).

5. Por último podemos referirnos a la crítica parcial realizada porHodson a las propuestas de ciencia integrada, uno de cuyos fun-damentos es la supuesta existencia de una metodología común,independiente del contenido, y la aceptación de que la familiarizacióncon dicha metodología en general –transferible de un dominio aotro– es un objetivo fundamental. Hodson muestra cómo estaspropuestas suponen una implícita aceptación de la orientacióninductivista e insiste en que las diferentes ciencias, debido a quetienen diferentes objetivos y diferentes dominios de aplicación,requieren diferentes procedimientos de investigación. No existe,pues, una actividad científica independiente del contenido.

ºmente humano a la pro-ducción de conocimien-tos. En el caso de los ge-nios, nosotros juzgamosgeneralmente esta sínte-sis buena y la elogiamosaltamente, aunque puedellevar generaciones en elque éste reconocimientoocurra. Con frecuenciaes la vanidad humana laque niega al artista, poe-ta o cientìfico creativos elreconocimiento que me-

NUEVA

Para mí hay una nuevaconmoción en la psicolo-gía, la epistemología y laenseñanza: es laconmociòn de una nue-va síntesis. El concensoemergente( ver Linn,1987) en psicología señalahacia el papel crucial quejuegan los conceptos y las

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La emergencia de un nuevo modelo de

enseñanza aprendizaje

La crítica rigurosa que Hodson realiza del modelo de aprendizaje pordescubrimiento y sus fundamentos inductivistas es rigurosa y dejapoco lugar a dudas. Se trata de una crítica coincidente en muchosaspectos con la realizada por Ausubel (1978) del «aprendizaje pordescubrimiento incidental y autónomo». Ambas, sin embargo, desem-bocan en una reivindicación –más bien implícita en el caso de Hodson–del modelo de transmisión-asimilación de conocimientos ya elabo-rados: se trata de aprender ciencia, no de re(hacer) ciencia. Es unapropuesta que, en nuestra opinión –y pese a las indudables mejo-ras introducida por Ausubel en el modelo (Ausubel, 1978; Novak,1982)– no da solución a los principales problemas del aprendizaje delas ciencias.

En un trabajo anterior (Gil, 1983) intentamos fundamentar un modelode enseñanza-aprendizaje de las ciencias acorde con el proceso deproducción científica, alejado a la vez del de «descubrimiento inductivoy autónomo» y del de «transmisión-asimilación del conocimiento yaelaborados». Desde entonces, nuevas y relevantes aportaciones de lainvestigación didáctica han mostrado, creemos, la necesidad de dichomodelo, contribuyendo a precisarlo. Estas contribuciones han tenidolugar en un dominio desconectado, al menos aparentemente, de lapreocupación por la introducción de la metodología científica en laenseñanza, ligada –como ocurre en el mismo trabajo de Hodson– ainvestigaciones sobre el papel de los trabajos prácticos.

En efecto, el origen del nuevo modelo se encuentra en los estudiossobre «esquemas conceptuales alternativos» de los alumnos y las di-ficultades para modificarlos y hacer adquirir los conocimientos cientí-ficos. Quizás por ello, Hodson –que apenas hace unas breves refe-rencias a la cuestión de los preconceptos de los alumnos– no los tieneen cuenta. En lo que sigue intentaremos mostrar cómo dichas inves-tigaciones fundamentan la emergencia del nuevo modelo.



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Los errores conceptuales como síntoma

Una de las líneas de investigación más fecundas que se han desarro-llado a lo largo de la última década en el campo de la didáctica de lasciencias es, sin duda –como muestra la abundante bibliografía (Osborney Wittrock, 1983; Carrascosa, 1985)– la iniciada en torno al estudiode los graves errores conceptuales cometidos por estudiantes de cual-quier nivel.

Esta investigación, en primer lugar, ha puesto en evidencia la escasaefectividad de una enseñanza de las ciencias incapaz de lograr lacomprensión de conceptos fundamentales y reiteradamente enseña-dos. Ello ha producido una mayor atención al proceso de enseñanza -aprendizaje y la investigación ha derivado así desde el estudio de loserrores conceptuales a sus causas, con la constatación de que losalumnos poseen ideas intuitivas espontáneas –preconceptos o, másprecisamente, verdaderos esquemas conceptuales– difícilmentedesplazables por los conocimientos científicos enseñados en la es-cuela.

Driver (1986) se ha referido a distintos abordes de estas ideas intuitivas,designadas como schemata por Champage et al. (1983), teorías in-genuas por Caramazza et al. (1981), ciencias de los niños porOsborne, Bell y Gilbert (1983), o esquemas conceptuales alternati-vos por Watts (1982) o por Driver (Driver y Easly 1978).

Es preciso referirse aquí también a algunos precedentes que, connotable antelación, llamaron la atención sobre la prehistoria del apren-dizaje (Vigostky 1973) o se refirieron a la existencia de barrerasepistemológicas, es decir al hecho de que, a menudo, «se conocecontra un conocimiento anterior» (Bachelard 1938), y es necesariono olvidar tampoco los trabajos de Piaget (1971), que plantean el ras-treo del origen psicológico de las nociones hasta sus estadiosprecientíficos, o de Ausbel (1978), que llega hasta afirmar: «si yotuviera que reducir toda la psicología educativa a un solo principio,enunciaría este: averígüess lo que el alumno ya sabe y enséñese con-secuentemente». Sin embargo, como señala Driver (1986) u Osborne

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y Wiltrock (1985) y evidencia la literatura publicada, es a mediadosde los años setenta cuando esta línea de investigación comienza adesarrollarse plenamente, gracias al impacto de algunos trabajos comola tesis doctoral de Viennot (1976).

La mayoría de los estudios realizados en campos muy diversos, aun-que muy particularmente en mecánica (McDermott 1984), coincidenbásicamente en la caracterización de los conocimientos previos delos estudiantes:

– parecen dotados de cierta coherencia interna,

– son comunes a estudiantes de diferentes medios y edades,

– presentan cierta semejanza con concepciones que estuvieron vi-gentes a lo largo de la historia del pensamiento (Clement 1983), y

– son persistentes, es decir, no se modifican fácilmente mediante laenseñanza habitual, incluso reiterada.

Y aunque se deba salir al paso de la suposición de que todas lasdificultades que los alumnos tienen para comprender, por ejemplo, lamecánica newtoniana, procedan de la existencia de estos esquemasconceptuales alternativos (White 1983, Driver 1986), resulta induda-ble que los estudios realizados en este campo han supuesto, como yahemos apuntado, una seria llamada de atención sobre la ineficienciade la enseñanza habitual de las ciencias y la necesidad de un replan-teamiento fundamentado de la misma.

El cambio conceptual: una nueva concepción del

aprendizaje de las ciencias

El principal interés de las investigaciones sobre esquemas conceptua-les alternativos de los alumnos no reside, por supuesto, en el conoci-miento detallado de cuáles son sus preconceptos en cada campo, auncuando dicho conocimiento aparezca hoy imprescindible para un co-rrecto planteamiento de las situaciones concretas de aprendizaje. Lafecundidad de esta línea de investigación está asociada, sobre todo, a



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la elaboración de un modelo de aprendizaje de las ciencias. Tambiénaquí podemos referirnos a trabajos inicialmente independientes peroconvergentes en sus conclusiones e insertos en una misma orienta-ción que podemos designar como constructivismo. Resulta fácil, enefecto, establecer las semejanzas entre la visión constructivista, tal comoes expuesta por Driver (1986) y el modelo de aprendizaje generativo(Generative Learning Model) de Osborne y Wiltrock (1985). Así, paraDriver, las principales características de la visión constructivista serían:

– Lo que hay en el cerebro del que va a aprender tiene importancia.

– Encontrar sentido supone establecer relaciones: los conocimien-tos que pueden conservarse permanentemente en la memoria noson hechos aislados, sino aquellos muy estructurados y que seinterrelacionan de múltiples formas.

– Quien aprende construye activamente significados.

– Los estudiantes son responsables de su propio aprendizaje.

Por su parte, Osborne y Wiltrock (1985) sitúan su modelo de aprendi-zaje generativo dentro de la tradición constructivista, con una men-ción expresa a la influencia de Piaget y una referencia particular a lasideas constructivistas de Kelly (Pope y Gilbert 1983) (Claxton 1984),basadas en la similitud del pensamiento ordinario de una persona conel proceso de elaboración de las teorías científicas.

Para Osborne y Wittrock, esta similitud está también apoyada en lamayor comprensión de la naturaleza de la investigación científica al-canzada gracias a los trabajos de Kuhn, Popper, Fayerabend,... quehan mostrado, en particular, la importancia de las ideas existentes enun momento dado sobre las investigaciones que se realizan.

Particular influencia en el replanteamiento de la enseñanza de lasciencias está ejerciendo la propuesta de considerar el aprendizaje comoun cambio conceptual (Posner, Strike, Hewson y Gertzog 1982), fun-damentada también en cierto paralelismo entre el desarrollo concep-tual de un individuo y la evolución histórica de los conocimientos cien-tíficos. Según esto, el aprendizaje significativo de las ciencias consti-

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tuye una actividad racional semejante a la investigación científica; ysus resultados –siguiendo la terminología de Kuhn (1979)– un cambiode paradigma.

A partir de las ideas de Toulmin (1972) sobre filosofía de la ciencia,Posner et al. identifican cuatro condiciones para que tenga lugar elcambio conceptual:

1. Es preciso que se produzca insatisfacción con los conceptos exis-tentes.

2. Ha de existir una concepción mínimamente inteligible que

3. Debe llegar a ser plausible, aunque inicialmente contradiga las ideasprevias del alumno y

4 Ha de ser potencialmente fructífera, dando explicación a las ano-malías encontradas y abriendo nuevas áreas de investigación.

Aunque la referencia explícita a la idea de cambio conceptual sóloaparezca en el trabajo de Posner et al., puede constatarse la induda-ble semejanza de las propuestas avanzadas para un replanteamientodel aprendizaje de las ciencias con características similares a la pro-pia investigación científica.

Por nuestra parte, una cuidadosa consideración de las característicasbásicas del trabajo científico a la luz de las orientacionesepistemológicas actuales, nos ha permitido alcanzar conclusiones se-mejantes: «Se dibuja así con toda claridad el paralelismo entre losparadigmas teóricos y los esquemas conceptuales de los alumnos ysu desarrollo, incluidas las reestructuraciones profundas, los cambiosconceptuales, lo que supone un primer e importante apoyo al paradig-ma didáctico que proponemos en este trabajo...» (Gil 1983).

La conveniencia de orientar el aprendizaje de las ciencias como in-vestigación aparece así apoyada por estudios inicialmente muy aleja-dos del interés por la metodología científica, lo que entra en contra-dicción con las conclusiones de Hodson (1985) a que ya hemos hechoreferencia, sobre la necesidad de plantear el aprendizaje de conoci-



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mientos científicos como objetivo independiente, desligado de losmétodos de la ciencia.

Sin embargo, la orientación de aprendizaje como investigación queestos trabajos parecen surgir están muy lejos del aprendizaje por des-cubrimiento, justamente criticados por Hodson. Abordaremos esto,con mayor detenimiento, en el apartado siguiente.

La investigación en la escuela: una actividad no natural

Como varios autores han apuntado, los cambios conceptuales queparece exigir el aprendizaje de las ciencias no resultan fáciles delograr, incluso cuando se toman en consideración los preconceptos(Fredette y Lochhead 1981) (Driver 1986).

En nuestra opinión (Gil y Carrascosa 1985) ello puede entendersecomo una consecuencia más del paralelismo existente entre la evolu-ción histórica de la ciencia y la formación de las concepciones intuitivasde los alumnos. En efecto, si los alumnos tienen una visión de, porejemplo, el comportamiento mecánico de la materia, similar al para-digma aritostélico - escolástico, no puede ser simple casualidad, sinoel resultado de idénticas causas: concretamente, la tendencia a gene-ralizar acríticamente con base en observaciones cualitativas no con-troladas –puesta de relieve por Piaget (1969) en el comportamientode los niños– que conduce a «evidencias de sentido común».

Esta forma de abordar los problemas, que hemos denominado «meto-dología de la superficialidad» (Carrascosa y Gil 1985), está tambiénpresente en la física pregalileana, conocida justamente como «Físicadel sentido común» (Holton y Roller 1963). Esta es la forma del pen-samiento que conduce, por ejemplo, a Aristóteles, a escribir: «Un pesodado cubre una cierta altura en un tiempo dado; un peso mayor cubrela misma altura en menos tiempo, estando los tiempos en proporcióninversa a los pesos. Así, un peso que es doble que otro, tardará mitadde tiempo en un movimiento dado» (De Caelo). Y no debe olvidarseque las concepciones aristotélico-escolásticas sólo pudieron ser des-plazadas –después de siglos de vigencia– gracias a un cambio

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metodológico nada fácil, que vino a superar la seguridad en las evi-dencias de sentido común, introduciendo una forma de pensamiento ala vez más creativa y más rigurosa; una metodología que obligaba aimaginar nuevas posibilidades a título de hipótesis (poniendo en cues-tión lo obvio) y a someter dichas hipótesis a contrastación en condi-ciones controladas.

Cabe esperar, pues, que igual ocurra con los alumnos: sólo si sonpuestos reiteradamente en situación de aplicar la nueva metodología,es decir, en situaciones de plantear problemas precisos, de emitir hi-pótesis a la luz de sus conocimientos previos, de diseñar experimen-tos, de analizar cuidadosamente los resultados viendo cómo afectanal esquema conceptual de partida... podrán llegar a superar la «meto-dología de la superficialidad» haciendo posible los profundos cambiosconceptuales que la adquisición de los conocimientos científicos exi-ge. Dicho de otra manera: la principal dificultad para una correctaadquisición de conocimientos científicos no residiría en la existenciade los esquemas conceptuales alternativos o concepciones intuitivas,sino en la metodología de la superficialidad que está en su origen.

El nuevo modelo didáctico debería, pues, enfocar el aprendizaje, nosólo como cambio conceptual, sino como cambio conceptual y meto-dológico (Gil y Carrascosa 1985). Es preciso, a este respecto, insistiren las dificultades que entraña la superación de la «metodología de lasuperficialidad», típica del pensamiento precientífico (Carrascosa yGil 1985) y las implicaciones didácticas que se derivan.

En primer lugar, insistimos, lo que hoy denominamos metodología cien-tífica supuso históricamente un cambio drástico en la forma de abor-dar los problemas, una verdadera revolución. No puede, pues, conce-bir que el manejo de esta metodología por los alumnos pueda darsesin un profundo cambio metodológico que afecte hábitos muy enrai-zados, fruto de la forma de abordar las situaciones en la vida cotidia-na. La investigación científica no es y no puede considerarse unaactividad «natural», sino, por el contrario, la ruptura necesaria perodifícil con formas connaturales de pensamiento.



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Por otra parte, conviene llamar la atención sobre la necesidad deplantear la familiarización con la metodología científica como un obje-tivo explícito pero no autónomo, sino íntimamente ligado a la adquisi-ción significativa de conocimientos. En efecto, como hemos intentadojustificar, sin cambio metodológico no puede haber cambio concep-tual; pero por otra parte, los procesos científicos sólo tienen sentidoen el marco de esquemas conceptuales (o paradigmas teóricos) comopunto de partida y términos: sin atención a los contenidos –o contratamientos puntuales, desligados, de los mismos–, la metodologíacientífica queda desvirtuada, no es tal. Al afirmar esto descalificamoscomo investigación a actividades a menudo planteadas en la ense-ñanza como tales pero que en absoluto responden a las característi-cas del trabajo científico. Nos referimos concretamente a la tradiciónrepresentada por el llamado aprendizaje por descubrimiento inductivoy autónomo (Gil 1983), cuyos resultados, muy negativos, han sidorepetidamente denunciados (Ausubel 1978; Hodson 1985).

Así, pues, la prioridad casi exclusiva que la enseñanza por transmi-sión de conocimientos pone en los contenidos o que el aprendizaje pordescubrimiento inductivo pone en los procesos científicos (unos pro-cesos de los que suelen estar ausentes los aspectos de pensamientodivergentes, lo que empobrece y desvirtúa totalmente la naturalezadel trabajo científico), no permite ni siquiera alcanzar los objetivosparciales que se marcan. Según esto, solo un planteamiento del apren-dizaje de las ciencias orientado, a la vez, como cambio conceptual ymetodológico, permitiría una adquisición significativa de conocimientos.

Conviene detenerse en la consideración de las dificultades que plan-tea este cambio metodológico. Como Hodson (1985) ha mostrado ensu cuidadosa evaluación de las relaciones entre las características deltrabajo científico y la imagen que proporciona la enseñanza de lasciencias, está imagen desvirtúa profundamente lo que puede enten-derse por investigación. Y ello no sólo cuando los planteamientos vie-nen marcados, como ocurre muy frecuentemente, por un inductivismoque poco o nada tienen que ver con la forma como trabajan los cien-tíficos, sino también incluso cuando se intenta seguir un planteamien-to hipotético-deductivo, pero se deja creer a los alumnos que la cues-

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tión de la aceptación-rechazo de una teoría depende de experimentosaislados o de escasos resultados como lo que pueden obtenerse en unlaboratorio escolar. Es preciso superar estas visiones simplistas: elpapel de los experimentos es crucial, pero una teoría científica no seabandona hasta que hay muy clara evidencia en contra y/o una con-cepción alternativa. Las mismas dificultades presenta la modificaciónde los esquemas conceptuales de los alumnos, que sólo puede ser elresultado de un largo proceso que debe plantearse, además, en el mo-mento oportuno. Abordaremos este aspecto en el siguiente apartado.

Búsqueda e investigación: una distinción necesaria

La preocupación creciente por el fracaso de la escuela en lograr quelos alumnos adquieran habilidades científicas, ha conducido a muchoseducadores a iniciar más y más pronto el entrenamiento en el trabajocientífico, llegándose, como señalan Colub y Kolen (1976) a plantear-se el aprendizaje por descubrimiento incluso en preescolar. A menu-do ello se asocia a los intentos, sin duda necesarios, de superar unaenseñanza por transmisión de conocimientos que dificulta, en estenivel más quizás que en cualquier otro, la actividad creativa y la pro-gresiva autonomía del niño. Pero este intento de introducir la metodo-logía científica en los primeros niveles, supone implícitamente consi-derar, o bien que las formas ordinarias de pensamiento son negativas–por lo que convendría evitarlas cuanto antes– o bien que no haydiferencias substanciales entre pensamiento ordinario y pensamientocientífico.

Digamos en primer lugar que de ningún modo puede aceptarse que elpensamiento ordinario sea algo negativo. Ni los esquemas concep-tuales «alternativos» de los alumnos ni la «física del sentido común»merecen dicha consideración. Por el contrario, se trata de construc-ciones dotadas de una indudable coherencia, capaces de explicar buennumero de situaciones, etc. (Drive 1986). No debe olvidarse a esterespecto, tanto la larga vigencia del paradigma aristotélico (¡durantecasi veinte siglos!) como la persistencia de las ideas intuitivas de losalumnos. Por supuesto, la «metodología de la superficialidad» que



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está en el origen de estas construcciones carece de la potencia de lametodología científica; pero supone una indudable conquista del pen-samiento humano, que se muestra así capaz de realizar predicciones,generalizar observaciones, elaborar conjeturas explicativas, etc. Elprogreso que ello significa puede comprenderse si se tiene en cuentahasta qué punto este pensamiento racional, que trata de explicar yencontrar sentido en lo que ocurre, contrasta con las concepcionesmágicas típicas de sociedades más primitivas o del mismo pensa-miento infantil.

En el extremo opuesto encontraremos a quienes no establecen dife-rencias entre las formas cotidianas de abordar los problemas y laactividad científica. Ya hemos hecho referencia a las ideas de Kelly(Pope y Keen 1981) para quien en el planteamiento de problemas, laexperimentación, la revisión y la modificación de las ideas como con-secuencia de la falsación de hipótesis, etc., que constituyen aspectosbásicos de la teorización científica, caracterizan también el compor-tamiento ordinario de las personas, cuando se enfrentan a un proble-ma práctico. Pero aún reconociendo, como acabamos de hacer, elvalor de la forma de pensamiento ordinario, no es posible ignorar susdiferencias con la metodología científica, que ya hemos puesto derelieve al referirnos a la metodología de la superficialidad.

Desde este punto de vista no tiene sentido plantear el aprendizaje deniños muy jóvenes como investigación. Por el contrario, tanto los tra-bajos de epistemología genética (Piaget 1970) como la consideraciónde la evolución histórica del pensamiento humano, apuntan a la con-veniencia de favorecer, en una primera fase, la forma de pensamien-to típica de la vida ordinaria, fruto de la multiplicidad de actividades,del aborde de problemas prácticos y preguntas que los mismos niñosse plantean. Este enfoque, que Kamii y Devries designan como co-nocimiento físico «subraya, pues, la iniciativa de los niños, sus accio-nes sobre los objetos (...) De esta forma el aprendizaje en el enfoquede conocimiento físico siempre queda enraizado en el desarrollo natu-ral del niño» (Kamii y Devries 1983). Cierto es que así terminaránpensando (¡y sintiendo!) que , por ejemplo, el movimiento está asocia-do a fuerzas, lo que constituye –desde el punto de vista de la ciencia–

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una auténtica barrera epistemológica que obligará a un profundo cambioconceptual; pero el inconveniente que ello supondrá en el futuro esirrelevante frente a lo que significa el desarrollo así logrado, que severía impedido por un intento de ahormar la actitud infantil a formasde comportamiento más rigurosas, menos espontáneas.

Puede, pues, decirse que los mismos argumentos que recomiendan laintroducción de la metodología científica en cierto momento del desa-rrollo de los alumnos, recomiendan también, en toda una larga etapainicial, un tipo de actividad más espontánea, más libre y próxima a laforma de abordar los problemas en la vida cotidiana, que podemosdesignar actividad de búsqueda. O que otros autores (Moreno 1985)denominan actividad exploratoria. Se respeta así un desarrollo másnatural y acorde con la propia evolución cultural de nuestra sociedad,en la que la investigación científica ha estado precedida por largossiglos de un trabajo con las características de lo que hemos denomi-nado actividades de búsqueda, y del que la «física del sentido común»fue un resultado paradigmático.

Podría quizás pensarse que introducir el término búsqueda es unamatización terminológica sin importancia y que bastaría con dar alconcepto de investigación un sentido más amplio y laxo, como implíci-tamente hacen Kelly o quienes se refieren al aprendizaje de niñosmuy jóvenes como investigación (Tonucci 1976). El peligro en estecaso estriba en ignorar la necesidad de que, en una etapa posteriordel desarrollo, se produzca un proceso de cambio metodológico, sin elcual, como hemos mostrado, no puede realizarse un trabajo científiconi puede darse una adquisición significativa de conocimientos.

No se trata, pues, de iniciar a los niños en tareas de investigación.Tras esta propuesta hay, o bien una profunda desvirtuación ytrivialización de lo que es el trabajo científico, o bien el olvido de losprerrequisitos de dicho trabajo exige en los individuos.

Por el contrario, se trata de favorecer, en una primera fase, una acti-tud de búsqueda que, en su momento, exigirá la ruptura, el cambioconceptual y metodológico.



166

Lo que sí resulta común a ambas fases es la necesidad de un nuevoestilo didáctico que supere una enseñanza-aprendizaje de transmi-sión-asimilación de conocimientos. Ya nos hemos referido a esto alhablar de enseñanza como investigación. Kamii y Devries (1983) in-sisten también en ello al referirse a la actividad de búsqueda que ellosdesignan como «de conocimiento físico» en preescolar:

«el niño construye el conocimiento al actuar sobre los obje-

tos y las personas y no al tener un maestro que introduce o

expone conceptos ya hechos».

Este nuevo modelo didáctico no puede, sin embargo, concebirse comoalgo uniforme, aplicable por igual desde preescolar a la enseñanzasuperior, sino como un modelo didáctico con, al menos, dos fases biendefinidas: búsqueda, a partir de problemas prácticos que conduzcan aacciones sobre los objetos para producir efectos deseados, realizandopredicciones, estableciendo comparaciones, intentando progresivamen-te explicar los «cómo» y los «por qué», etc. (Kamii y Devries 1983).Y una segunda fase de entronización de la metodología científica comoforma de actividad a la vez más creativa y más rigurosa, que pone encuestión las certezas del sentido común, imaginando nuevas posibili-dades a título de hipótesis y sometiendo dichas hipótesis a contras-tación en condiciones controladas. La distinción entre búsqueda eimaginación se convierte así en un elemento esencial del nuevo mo-delo didáctico.

El aprendizaje como investigación: más allá

del trabajo experimental y autónomo

El modelo emergente de enseñanza - aprendizaje de las ciencias quehemos tratado de fundamentar a partir de recientes investigacionesdidácticas, supone, como hemos visto, asociar la adquisición signifi-cativa de conocimiento al cambio metodológico, es decir, a lafamiliarización con la metodología científica. No sólo se trata de obje-tivos distintos, como Hodson sostiene, sino que renunciar a una co-rrecta familiarización con la metodología científica –al cambiometodológico–, supondría renunciar a un aprendizaje significativo –al

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cambio conceptual– capaz de modificar los esquemas conceptualesintuitivos de los alumnos. Pero un correcto planteamiento de esta in-tegración de la metodología científica en el aprendizaje exige superarel inductivismo habitual y, muy concretamente, desligar las propues-tas de enseñanza como investigación de las referencias casi exclusi-vas a las prácticas de laboratorio, extendiendo dichas propuestas atodo el trabajo de construcción de conocimientos.

También en esta habitual asociación (que lleva al mismo Hodson arealizar su crítica del aprendizaje por descubrimiento en un apartadotitulado «el papel de los trabajos prácticos»), se muestra la influenciadel punto de vista inductivista. Superar el inductivismo no estriba sim-plemente en modificar las practicas de laboratorio, aunque ello seaabsolutamente necesario (Gené y Gil 1983; Gil y Payá 1984), sinosobre todo, en extender el planteamiento de investigación a todo eltrabajo de construcción de conocimientos: desde la introducción (in-vención) de conceptos a la resolución de problemas a la luz de losconocimientos elaborados.

Precisamente esta resolución de problemas puede convertirse –co-mo hemos mostrado en otro lugar (Gil y Martínez-Torregrosa 1983 y1984)– en una ocasión privilegiada de practicar la «ciencia normal»en el sentido kuhniano, superando su carácter habitual de simplesejercicios repetitivos y conduciendo al aborde de situaciones que en-cuentran solución en el cuerpo de conocimientos disponibles, actuan-do como «contrastación» la coherencia de los resultados obtenidoscon dicho cuerpo de conocimientos.

Por otra parte, la introducción y manejo de ciertos conocimientos,concretamente la Mecánica, es también una ocasión privilegiada (ynecesaria) para asomar a los alumnos (a través de su propio compor-tamiento) a lo que representa un cambio de paradigma y sus dificulta-des. No se trata, pues, de que «conozcan» que ha habido revolucio-nes científicas, como propone también Hodson; se trata de que expe-rimenten en ellos mismos un cambio semejante. En otro caso queda-rían anclados en la física del sentido común.

Este planteamiento del aprendizaje como cambio conceptual ymetodológico, permite así proporcionar una imagen más correcta de



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lo que es el trabajo científico –incluyendo tanto la ciencia normal comolos cambio de paradigma–; una imagen menos lineal y más creativa,que de ningún modo puede asociarse de forma exclusiva, insistimos,al trabajo de laboratorio.

Está visión más creativa supone también una posible solución al pro-blema de la actitud negativa de los estudiantes hacia el aprendizaje delas ciencias (James y Smith 1985). En efecto, este aprendizaje ad-quiere ahora el carácter de una aventura: la aventura que suponeenfrentarse creativamente a problemas abiertos, la constatacióngratificante de que las propias ideas tienen la validez (¡y los errores!)de las de los científicos, etc., etc. No podemos detenernos aquí eneste aspecto esencial del aprendizaje, que apunta a la convenienciade completar el modelo y concebir el aprendizaje no sólo como cam-bio conceptual y metodológico, sino también –y quizás ante todo–como cambio actitudinal (Gil 1985).

Para terminar queremos referirnos a la idea, a menudo expuesta, deque la realización de un aprendizaje coherente con la metodologíacientífica exigiría que los alumnos, «por sí solos», construyan «todoslos conocimientos». Por supuesto que ello no es posible, ni tiene tam-poco sentido suponer que los alumnos pueden «derribar una teoría»tras una breve reflexión y unos escasos resultados experimentales.Ello no sólo no es posible, sino que no respondería en absoluto a lascaracterísticas del trabajo científico como tarea colectiva y dirigida,lo que se evidencia, como señalábamos en otro lugar (Gil 1983),«no sólo en el hecho de que el punto de partida –el paradigma teóricovigente– es la cristalización de las aportaciones de generaciones deinvestigadores, sino también en que la investigación responde cadavez más a estructuras institucionalizadas, en las que la labor de losindividuos es orientar por líneas de investigación establecidas, por eltrabajo del equipo del que forman parte, careciendo prácticamente desentido la ideas de una investigación completamente autónoma».

También en este aspecto el aprendizaje de las ciencias ha de sercoherente con la metodología científica, y así lo reflejan investigado-res de muy diverso origen. Podemos referirnos, por ejemplo, a los

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trabajos de Piaget (1969) en torno al papel de la actividad y de lainteracción social en el desarrollo intelectual, o al amplio panorama delas investigaciones didácticas sobre el trabajo en grupos presentadopor Ausubel (1978), quien, aunque no se pronuncia de forma generalsobre las ventajas del trabajo en grupos, reconoce que «la discusiónes el método más eficaz y realmente el único factible de promover eldesarrollo intelectual con respecto a los aspectos menos bien estable-cidos y más controvertidos de la materia de estudio». ¿Pero, acasotoda nueva tarea no tiene para los alumnos la característica de «pocoestablecida» y «controvertida»?

En definitiva, a menos que sólo se pretenda hacer repetir a los alum-nos tareas ya realizadas por el profesor o descritas en un texto, laestructuración de la clase en pequeños grupos parece como un útilindispensable, «el único factible» en palabras de Ausubel. Estas con-clusiones, validas para el aprendizaje en general, son particularmenteaplicables en el aprendizaje de las ciencias (Abraham 1976; Hodson1976; Mayfield 1976), en particular allí donde los alumnos tienen yauna visión que ha de modificarse, o incluso con las que es precisoromper. Dichos cambios conceptuales exigen confrontación, discu-sión detenida de las distintas alternativas (Nussbaum y Novik 1980;Gilbert y Pope 1982; Gil 1983; Driver 1986).

Por otra parte, es preciso insistir en que el trabajo en grupos conllevaun papel orientador sobre cada alumno; y, por supuesto, el profesorjuega también un papel relevante en esa labor orientadora, coheren-temente con la naturaleza social, colectiva y orientada del trabajocientífico. De acuerdo con ello, la guía del profesor ha de estar pre-sente en la programación misma de las actividades a proponer a losgrupos de alumnos: unas actividades que permitan la (re)construcciónde los conocimientos y se estructura con un claro hilo conductor quepermita a los alumnos entender lo que va a hacerse y su conexión conlo ya realizado.



170

Conc lus ión

Podemos terminar insistiendo en que, de acuerdo con recientes in-vestigaciones a las que hemos hecho referencia en el planteamientodel aprendizaje de las ciencias como investigación –en una perspecti-va de cambio conceptual y metodológico– aparece como una necesi-dad, no sólo para cubrir el objetivo de familiarizar a los alumnos con lametodología científica, sino también para hacer posible una adquisi-ción verdaderamente significativa de conocimientos y favorecer unaactitud positiva hacia el aprendizaje.

Dicho planteamiento exige, sin embargo, la superación de graves yextendidos errores sobre qué entender por metodología científica,subyacentes en toda la corriente de aprendizaje por descubrimientoinductivo y autónomo que, durante más de dos décadas, se ha desa-rrollado como respuesta a las carencias de la enseñanza tradicionalpor transmisión de conocimientos ya elaborados.

La situación actual está pues caracterizada por la emergencia de unnuevo paradigma de enseñanza-aprendizaje de las ciencias, deudor,como hemos mostrado, de muy diversas aportaciones –algunas deellas inicialmente alejadas del interés por introducir la metodologíacientífica en la enseñanza– que están convergiendo en mostrar lanecesidad de que el aprendizaje de las ciencias se aproxime a lascaracterísticas del trabajo científico.

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Constructivismo humano: un consensoemergente

Joseph D. Novak*

Introducción

Constructivismo se está convirtiendo en una palabra de uso co-mún entre psicólogos, filósofos y educadores. Dependiendo de

la orientación de quien la usa, la palabra se refiere, en alguna forma,a la idea de que tanto los individuos como los grupos de individuosconstruyen ideas sobre cómo funciona el mundo. Se admita tambiénque los individuos varían ampliamente en el modelo en que extraensignificado del mundo y que tanto las concepciones individuales comolas colectivas sobre el mundo cambian con el tiempo. El constructivismono se presenta como opuesto al positivismo, positivismo lógico oempirismo que sostiene que el conocimiento «verdadero» es univer-sal y permanece en una especie de correspondencia uno-a-uno conel modo en que el mundo realmente funciona. La meta del saber es

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It is argued it is imprtant to link a viable theory of humana cognitive learmingwith contemporany ideas in epistemology.


176

descubrir este verdadero conocimiento. En este articulo examinarélos enfoques desarrollados durante años por nuestro equipo de inves-tigación (y otros colegas) para estudiar y descubrir una concepcióndel aprendizaje y del saber que llamaré constructivismo humano. Ar-gumentaré que es importante asociar una teoría viable del aprendiza-je cognoscitivo humano con las ideas actuales sobre epistemología.Empezaré con consideraciones sobre cómo aprenden los alumnos.

Aprendizaje humano

La concepción dominante del aprendizaje durante, prácticamente, trescuartos de siglo ha sido que un estímulo (E) procedente del medioproduce una respuesta (R) por parte del organismo, y que por repeti-ción se formaba un enlace E-R tal que un E determinado llevaba casiinevitablemente asociada una respuesta determinada, R. Aunque estateoría asociacionista o conductista (behaviorista) del aprendizaje, ba-sada en gran parte en experimentación de laboratorio con animales,nunca alcanzó popularidad en buena parte del mundo, en Norteaméricalas concepciones asociacionistas no solamente fueron populares, sinoque la mayoría de las «teorías» alternativas del aprendizaje fueronevitadas o ridiculizadas. La naturaleza prescriptiva rígida de la psico-logía asociacionista era consistente con y apoyada por la ampliamen-te mantenidas concepciones positivistas o empiristas de la naturalezadel conocimiento y la investigación hechas populares por Francis Baconen 1920 y más tarde por Karl Pearson (1900) y un grupo de filósofosde la «Escuela de Viena».

Los filósofos-epistemólogos de vanguardia de los primeros años delsiglo veinte trabajaron para establecer la hegemonía del positivismohacia la década de los años treinta y cuarenta. El comportamientodel organismo de B.F. Skinner, publicado en 1938, fue el compendiode una unión de psicología asociacionista con la epistemología positi-va en una alianza que virtualmente eclipsó otras psicologías del apren-dizaje en Norteamérica. La hegemonía de las asociacionistas dominóla psicología y la enseñanza hasta los 70. El fracaso de estas ideaspara describir y predecir cómo producen conocimientos los escolares

177

y cómo aprenden los humanos permitió que salieran a la luz nuevasconcepciones sobre el conocimiento, como la construcción de«paradigmas» (Kuhn 1962) y las poblaciones evolutivas de conceptos(Toulmin, 1972). En psicología, las corrientes cognoscitivas empeza-ron a tomar auge y empezó a dominar el interés por los significadosdel conocimiento en los distintos individuos.

Mis propios estudios sobre el aprendizaje empezaron en 1955 con unesfuerzo por comprender los parámetros que influyen en la capaci-dad para resolver problemas con el contexto de un curso de botánicaen el «college» (Novak, 1957). Traté, rechazando las teorías domi-nantes asociacionistas de los años 50, de diseñar mi investigación yun test sobre capacidad para resolver problemas (Novak, 1961) so-bre la base del modelo cibernética (Wiener, 1948, 1954) del aprendi-zaje y de una concepción epistemología de «esquemas conceptuales»evolutivos, introducida por Conant en su libro Sobre la comprensiónde la ciencia (1947). Este modelo de aprendizaje consideraba la mentecomo una unidad de procesado e información en la cual el almacena-miento de conocimientos y el procesado de información en la cual elalmacenamiento de conocimientos y el proceso de información (co-nocimiento) eran componentes separados, siendo el último relativa-mente estable en el tiempo, mientras que el almacenamiento de cono-cimientos variaba con la aportación de nuevas informaciones y «re-troalimentación».

La dificultad que tuvo el modelo cibernético para mí fue que los datosde mi tesis doctoral y los de investigaciones subsiguientes apuntabanen una dirección que sugería que la capacidad para procesar infor-mación y el ritmo de adquisición de nueva información era altamentedependiente de los conocimientos relevantes almacenados anterior-mente y del contexto del problema o de la tarea de aprendizaje (verNovak, 1977a, capítulo 8). Cuando se publicó Psicología del apren-dizaje verbal significativo de Ausubel en 1963, vimos inmediata-mente una mayor coherencia entre nuestros resultados y su teoría deasimilación del aprendizaje humano. Una década más fue necesaria,no obstante, para que nuestro grupo de investigación se encontraraconfortable con la teoría de Ausubel y subsiguientemente para modi-

Constructivismo humano: un consenso emergente


178

ficar y extender la teoría en nuestro trabajo (Ausubel, Novak yHanesian, 1978). Durante esta década también nos separamos de laspruebas basadas predominantemente en tareas de lápiz y papel, adop-tando las técnicas de entrevistas clínicas de Piaget (Pines et al., 1978).

La contribución principal de la teoría de Ausubel fue su énfasis en lapotencia del aprendizaje significativo, en contraste con el aprendizajepor repetición, y la claridad con que describía el papel que juegan losconocimientos previos en la adquisición de nuevos conocimientos. Enel epígrafe a las ediciones de 1968 y 1978 de Psicología educativa:un punto de vista cognoscitivo, Ausubel planteaba:

«Si tuviera que reducir toda la psicología educativa a un

solo principio, enunciaría éste: El factor particular que más

influye en el aprendizaje es lo que el alumno ya sabe.

Averígüese esto y enséñesele en consecuencia».

Ausubel no fue el primero en resaltar la importancia de los conoci-mientos previos para el nuevo aprendizaje. La teoría de la memoriade Bartlett (1932) sostenía que los «esquemas» influyen en la percep-ción y recuerdo de la información, en un modo similar a como seconcibe que operan los esquemas en las visiones contemporáneas dela «ciencia cognoscitiva» del aprendizaje y al retención (ver por ejem-plo, Estés, 1978). Por el contrario, la teoría de la asimilación pone unénfasis central en los procesos cognoscitivos involucrados en la ad-quisición de conocimientos y en el papel que los conceptos explícitosy las estructuras proporcionales juegan en la adquisición.

La «psicología de los constructos personales» de Kelly (1955) tam-bién resaltaba el papel del aprendizaje previo para el nuevo aprendi-zaje, pero no con un énfasis en los conceptos específicos y estructu-ras proposicionales. Kelly concebía que el acontecimiento previo dabalugar a un «entramado» de rasgos genéticos o «constructos persona-les» que influyen en cómo una persona pensará o responderá a unanueva experiencia. También fue el énfasis de Ausubel en el aprendi-zaje escolar lo que hizo su teoría útil para nosotros. En su Psicologíadel aprendizaje verbal significativo, Ausubel desarrolló en primerlugar su teoría de la asimilación del aprendizaje cognoscitivo mos-

179

trando cómo el aprendizaje escolar podía hacerse significativo y quela instrucción por transmisión o aprendizaje por recepción no teniapor qué ser repetitiva. La entonces popular idea del aprendizaje pordescubrimiento, donde el que aprende reconoce independientemen-te las regularidades o conceptos que se deben aprender como unaalternativa viable, fue rechazada y, en lugar de ello, mostró que laenseñanza por transmisión verbal (recepción) podía conducir a unaprendizaje significativo.

Su idea de un «organizador previo» que podía servir como una espe-cie de puente cognoscitivo entre los nuevos conocimientos que setenían que aprender y los conceptos y proposiciones relevantes yaexistentes en la estructura cognoscitiva del que aprende fue una delas ideas de Ausubel más investigadas, donde la mayor parte de losestudios mostraron que los organizadores de avances no facilitaban elaprendizaje si no se aplicaban los principios del aprendizaje significa-tivo o la evaluación no comprobaba el aprendizaje significativo(Ausubel, 1980). La idea piagetiana de «etapas» generales ligadas ala edad del desarrollo cognoscitivo que limitan el nuevo aprendizajeha sido rechazada por nuestro grupo en favor de la idea de que lacantidad y calidad de conceptos relevantes y estructuras proposi-cionales constituyen el factor primario limitante para el nuevo apren-dizaje o la resolución de problemas, y que éstos están primariamenteligados con la edad de un modo evolutivo, después de los cuatro añosde edad aproximadamente (Novak, 1977b, 1982).

Un problema constante para profesores e investigadores que sostie-nen que el conocimiento previo es una variable importante para elnuevo aprendizaje ha sido cómo «evaluar lo que el alumno ya sabe».Se han probado varios tests de lápiz y papel, pero el consenso generales que éstas son medidas comparativamente toscas del aprendizajeprevio, que explican quizás solamente un diez por ciento de la varianzadel conocimiento funcional total de que dispone un individuo. Las en-trevistas clínicas se han revelado como indicadores mucho más fia-bles de la calidad y la cantidad de conocimientos relevantes que unaprendiz posee, pero las transcripciones de entrevistas son notoria-mente laboriosas y difíciles de interpretar. Más aún la entrevista no es



180

una herramienta que los profesores pueden usar en las evaluacionesordinarias en la clase.

Un avance significativo en nuestro trabajo ocurrió cuando inventa-mos y refinamos la técnica del «mapa conceptual» como herramientapara representar las estructuras conceptuales - proposicionales obte-nidas a partir de entrevistas clínicas o construidas por los alumnos ennuestros estudios. Subsiguientemente, los mapas conceptuales semostraron como una herramienta útil para planificar la instrucción ypara ayudar a los estudiantes a «aprender» (Cardemone, 1975; Bodhen,1977; Stewart et al, 1979; Gurley, 1982; Novak, Gowin y Johansen,1983, Novak y Gowin 1984; Hoz, 1987; Hoz, Kozminsky y Bowman,1987). Un mapa conceptual utilizado para planificar este artículo semuestra en la figura 1. Dos ejemplos de mapas conceptuales obteni-dos de las entrevistas a Phil se muestran en la Figura 2, representan-do la comprensión de este estudiante de la naturaleza corpuscular dela materia en grado 2 y, diez años más tarde, en grado 12.

Los mapas conceptuales sirven como una herramienta útil para ilus-trar ideas clave en la teoría de la asimilación. La adquisición de nue-vos conocimientos puede variar a lo largo de un continuo desde elaprendizaje por repetición hasta el aprendizaje altamente significativo(ver figura 3). La mayor parte del aprendizaje escolar es relativa-mente memorístico, arbitrario y no sustantivo, y esto se ilustra en lafigura 2. Nuestro sujeto (Phil) aprendió cosas sobre moléculas en losgrados uno y dos (mediante lecciones audio-tuteladas especialmentediseñadas) y más tarde aprendió cosas sobre átomos, pero sus con-ceptos de moléculas y átomo nunca fueron adecuadamente asimila-dos. Como resultado, en el grado 12 Phil creía que las moléculasestaban hechas de átomos pero erróneamente pensaba que los gasesestán hechos solo de átomos.

Puede verse también la persistencia de la idea (error conceptual) deque las moléculas del oro o las moléculas de azúcar se disuelvendentro de las moléculas de agua y por tanto se mueven con las molé-culas de agua. En casos extremos de aprendizaje por repetición, ob-servamos que los estudiantes pueden dar una definición correcta, pala-

181


Figura 1Un mapa conceptual representando los conceptos y proposiciones clavesque se tratan en este artículo.


182

bra por palabra, de un concepto, pero no pueden relacionarlo sustan-tivamente con otros conceptos en su mapa conceptual. Esto se vecon frecuencia en la instrucción escolar cuando los mapas concep-tuales se usan como herramienta de evaluación, especialmente des-pués de una unidad corta de estudio. La mayor parte de la informa-ción aprendida por repetición es olvidada después de tres o seis se-

Figura 2

Dos mapas conceptuales obtenidos en entrevistas con un estudiante (Phil)en grado 2 (arriba) y en grado 12 (abajo). Adviértase que después dehaber impartido ciencias, biología, física y química en la «junior highschool», Phil no ha integrado los conceptos de átomos y moléculas conestados de la materia, ni ha corregido su error conceptual de que lasmoléculas de azúcar o de aroma están «en» las moléculas de agua.

183

manas, a menos que esté repetida o «sobre-aprendida» en cuyo casopuede ser recordada años después pero no puede conectarse conotros conocimientos relevantes que tenga la persona.

Dos ideas adicionales clave en la teoría de la asimilación son la dife-renciación progresiva y la reconciliación integrada. Como los nuevosconceptos están ligados de un modo no arbitrario a la estructura cog-noscitiva de un individuo (representada, por ejemplo, en un mapa con-ceptual), la diferenciación progresiva tiene que ocurrir. En nuestroejemplo, la asimilación del concepto de átomo condujo a alguna dife-renciación cognoscitiva. La reconciliación integradora sucede cuan-do conjuntos de conceptos se perciben formando nuevas relaciones.Phil «cambió su forma de pensar» sobre la composición de la materiapero falló en reconciliar integradamente cómo los gases (o cualquiercosa) pueden estar formados por moléculas y los átomos que las com-ponen.

También falló en reconciliar el concepto de que las moléculas puedenmoverse independientemente en un flujo y que las moléculas de olor aazúcar no son absorbidas dentro de las moléculas de agua. Parte dela dificultad de aprendizaje de Phil provino de que no adquirió un con-cepto supraordenado válido de la naturaleza corpuscular de la mate-ria en el que integrar átomos y moléculas. El aprendizaje supraordenadosolamente ocurre en pocas ocasiones, puesto que la subsumisión esnormalmente posible y suficiente, pero, cuando ocurre, generalmenteproduce una reconciliación integradora significativa de estructuras deconceptos subordinados, y también una más profunda diferenciaciónconceptual.

Los mapas conceptuales son una herramienta o un método para ilus-trar las estructuras cognoscitivas o de significado que tienen los indi-viduos y mediante las que perciben y procesan experiencias. Si nue-vas experiencias suministran una base para el aprendizaje significati-vo, se añadirán nuevos conceptos al mapa conceptual de un individuoy/o se harán evidentes nuevas relaciones entre conceptos previos.Con el tiempo, las relaciones conceptuales pueden tomar una nuevaorganización jerárquica, como fue observado por ejemplo por Cullen,



184

(1984) en un curso de química en el «college» donde el concepto deentropía o bien no se conocía o mantenía una posición subordinada enla estructura cognoscitiva de los estudiantes. Después de la instruc-ción, usando una guía de estudios especialmente diseñada para resal-tar el concepto de entropía, este se constituyó en un concepto supra-ordenado en aquellos estudiantes que demostraron la mejor compren-sión de los principios de química. Resultados semejantes han sidoobtenidos por Hoz (1987), Feldsine (1987) y otros. Los expertos difie-ren de los novatos en un campo de estudio no solamente en que tie-nen más conceptos integrados en sus estructuras cognoscitivas sinotambién en el tipo de jerarquías conceptuales que poseen y la calidady extensión de los vínculos proposicionales que tienen entre concep-tos subordinados y supraordenados. (Véase por ejemplo, Chi, Feltovichy Glaser, 1981; Novak, en prensa).

Los mapas conceptuales están demostrando que son una herramien-ta útil para identificar y ayudar a «corregir» los errores conceptualesde los estudiantes, como muestran varios artículos presentados eneste y en nuestro anterior seminario (Helm y Novak, 1983). Hay uncuerpo creciente de evidencias sobre la neurobiología del funciona-miento del cerebro que sugieren que el nuevo aprendizaje supone nomúltiples vínculos neurona/neurona sino que cientos o incluso doce-nas de miles de vínculos neuronales pueden estar implicados en laadquisición de un solo nuevo concepto. Aún más, pueden estar impli-cados un mayor o menor numero de axones y dendritas de cada neu-rona y pueden formarse canales de transmisión o inhibición, de gra-dos variables, sináptica en cada sinapsis.

El efecto neto es que el nuevo aprendizaje de un solo concepto, si esincorporado significativamente mediante aprendizaje significativo,podría implicar a muchas neuronas en muchas regiones del cerebro, ylos cambios neuronales constructivos pueden continuar por horas odías después del aprendizaje. Durante el aprendizaje, las neuronas noforman solamente nuevas sinapsis entre ellas y nuevos canales parala secreción de transmisores químicos, sino que también puedensegregarse compuestos que inhiben la transmisión. Esto puede expli-car en parte el «shock de aprendizaje» y la interferencia retroactiva,

185

dos fenómenos psicológicos observados en los que el material apren-dido previamente no se recuerda quizás hasta un momento posterioren el tiempo. Este efecto de facilitación retrasada, o inhibición decorto plazo, puede ser ilustrado en un mapa conceptual. Cuando unúnico concepto se añade a un mapa conceptual de un individuo me-diante aprendizaje significativo, todos los conceptos relacionados en


No arbitrario, no-palabra por palabra, in-

corporación sustantiva de nuevos conoci-mientos en la estructura cognoscitiva.

Esfuerzo deliberado por relacionar los nue-vos conocimientos con conceptos más

inclusivos, de mayor orden, en la estruc-

tura cognoscitiva.

Aprendizaje relacionado con experiencias,con hechos objetos.

Compromiso afectivo para relacionar los

nuevos.

Arbitrario, palabra por palabra, incorpora-

ción no sustantiva de los nuevos conoci-

mientos en la estructura cognoscitiva.

Ningún esfuerzo para integrar los nuevosconocimientos con los conceptos existen-

tes en la estructura cognoscitiva.

Aprendizaje no relacionado con experien-

cia con hechos u objetos.

Ningún compromiso afectivo para relacio-

nar los nuevos conocimientos con elaprendizaje anterior.

Producción creativa

La mayor parte del

aprendizaje escolar

APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO

APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO

Figura 3

El continuo aprendizaje significativo/repetitivo según la teoría de la asimi-

lación. En nuestros estudios (y trabajos de otros) vemos que la mayor

parte del aprendizaje escolar está cerca del extremo repetitivo del continuo.


186

la estructura cognoscitiva de esa persona se modificarán con el tiem-po en alguna medida.

Los mapas dibujados en una fecha posterior a menudo muestran rela-ciones nuevas o diferentes, y ocasionalmente algunas nuevas «rela-ciones-transversales» significativas que pueden presentar una nuevareconciliación integradora de conceptos previos. Las «intuiciones ne-gativas » reflejadas en la biografía de los genios, que ocurren fre-cuentemente después de días o semanas de intenso estudio, son tam-bién evidencia de redes neuronales (y psicológicas) gradualmentecambiantes. Todos los conceptos y proposiciones relacionados, almenos en una pequeña medida, toman nuevos significados. Lasimplicaciones de los conocimientos actuales de neurobiología respec-to a los mapas conceptuales son discutidas más extensamente porMacGinn (1987).

Esperamos mayores evidencias a partir de estudios sobre el funcio-namiento del cerebro que den, incluso, más apoyo a los mapas con-ceptuales como indicadores válidos del aprendizaje y que apoyen tam-bién su efectividad como una especie de metáfora para relacionar lapsicología del aprendizaje humano con la neurobiología del funciona-miento del cerebro humano. Durante mis estudios sabáticos en laUniversidad de West Florida el próximo año, planeo explorar con elprofesor Dunn posibles relaciones entre los modelos de actividadneuronal observados usando exploraciones encefalográficas cerebrales(Dunn 1987) y modelos de construcción de mapas conceptuales an-tes y a continuación de actividades cognoscitivas de aprendizaje. Puedaque no resulte nada de esto, pero Dunn cree (comunicación personal)que pueden encontrarse relaciones, en sujetos relacionados, entre lasexploraciones encefalográficas y la producción de mapas conceptua-les. Si fuera así, los resultados podrían ser, cuanto menos, provocativos.

Creación de conocimientos

Que los humanos aprenden es autoevidente. También es obvio quelos humanos construyen nuevos conocimientos, ya que el almacén de

187

conocimientos en cualquier cultura aumenta con el tiempo. Lo que noes evidente son los procesos mediante los cuales los humanos cons-truyen nuevos conocimientos. Cuando la civilización emergió de lasEdades Oscuras, el conocimiento sobre el universo y los trabajos dela naturaleza empezaron a extenderse a ritmo siempre creciente. Lasculturas orientales continuaron avanzando y no fueron constreñidaspor las Edades Oscuras; no obstante, fue en las culturas occidentalesdonde fue inventado el experimento científico y la ciencia modernaempezó a florecer.

Era, pues, natural que numerosos filósofos/epistemólogos empezarana escribir sus descripciones sobre cómo los humanos aumentabaneste almacén de conocimiento. Para Francis Bacon (1620), Karl Pear-son (1900) y muchos otros epistemólogos tempranos, la verdad per-manecía esperando en la naturaleza. La tarea del hombre era «des-cubrir» estas verdades por observación y experimentación cuidado-sa. Surgieron eruditos que describieron varias concepciones sobrecómo los secretos de la naturaleza debían ser desenterrados y «laverdad» revelada. Bacon (1620) escribió:

«El misterio de la naturaleza está mucha más allá de los

sentidos o de la comprensión: de modo que meditaciones

especiosas, especulaciones y teorías de los hombres no

son sino una especie de insalubridad» (p. 107).

Y mucho más tarde Pearson (1900) escribió:

«La ley civil es válida solamente para una comunidad espe-

cial en un tiempo especial; la ley científica es válida para

todos los seres humanos, y es invariable» (p. 87).

El derecho de la ciencia a tratar con impresiones que vayan

más allá de los sentidos no es materia de discusión; ya que

la ciencia, según se reconoce, no pretende dicho derecho»

(p. 110).

Con el ritmo acelerado del «descubrimiento científico» en el siglo vein-te, muchos filósofos, científicos y matemáticos dirigieron sus talentosintelectuales al estudio de la epistemología, especialmente de la epis-temología de la ciencia. Las variedades más populares de epistemo-



188

logía prestaron una cuidadosa atención a pruebas para validar y fal-sear y a criterios que debían aplicarse. Estos especialistas, conocidoscomo positivistas, positivistas lógicos o empiristas, pusieron un énfa-sis central en la «prueba y refutación». El reinado de la epistemología«positivista» fue casi absoluto hasta la mitad del siglo veinte. Uno delos problemas de esta epistemología es que no atrajo mucho interésde científicos y matemáticos –quizás porque no les ayudaba a hacerlo que estaban haciendo–.

Probablemente no fue sorprendente que sobresalientes eruditos/cien-tíficos tales como James Conant fueran los primeros en exponer loque Brown (1979) llamó «la nueva filosofía de la ciencia». Y cuandoel discípulo de Conant, Thomas Kuhn, publicó su Estructura de lasrevoluciones científicas (1962) los muros del bastión positivista em-pezaron a derrumbarse. Incluso desde dentro, el reconocido positivis-ta Karl Popper se alejó del positivismo y en su libro de 1982 escribió:

«Todo el mundo sabe en nuestros días que el positivismo

lógico está muerto. Pero nadie parece sospechar que puede

haber aquí una cuestión a contestar: la cuestión ‘¿Quién es

responsable?’, o más bien la cuestión ‘¿Quién lo ha he-

cho?’... Me temo que debo admitir responsabilidad» (p. 88).

Como Strike (1987) ha advertido, los positivistas no eran tontos ysabían que la comprensión humana se basaba en algo más que en una«lógica del descubrimiento». Lo que todos ellos fallaron en explicarfue cómo los humanos construyen conceptos y cómo sus estructurasconceptuales llegan incluso a convertirse en sus «gafas perceptivas»que les permiten ver lo que ven en sus investigaciones y que les guíanal construir nuevas investigaciones. La descripción de Kuhn (1972)de los «paradigmas» que guían al científico y la idea de Toulmin (1972)de las «poblaciones evolutivas de conceptos» parecían estar muchomás cerca de la realidad a la que se enfrentan los científicos en sutrabajo día a día. Ellos incluso construyen nuevos conocimientos, peroéstos no son verdaderos, y muchos de los conocimientos cambianrepetidamente a lo largo de la vida de un científico. Von Glasersfeld(1983) ha argumentado que «el constructivismo radical» no buscauna descripción de la «verdad», ni suscribe la idea de que en la inves-

189

tigación se progresa hacia la verdad. El asunto ahora puede centrarsemás en cómo favorecer la producción creativa que en cómo hacermás estrictos los criterios de prueba o refutación.

Constructivismo humano

Mi tesis es que debemos examinar de cerca el vínculo entre la psico-logía del aprendizaje humano y el conocimiento filosófico. Crear nue-vos conocimientos es, por parte del creador, una forma de aprendiza-je significativo. Ello supone a veces el reconocimiento de nuevas re-gularidades de hechos u objetos, la invención de nuevos conceptos ola extensión de los viejos, el reconocimiento de nuevas relaciones(proposiciones) entre conceptos y en los saltos más creativos, la res-tructuración importante de estructuras conceptuales para ver nuevasrelaciones de orden superior. Estos procesos pueden ser concebidoscomo parte del aprendizaje asimilativo, que supone la adición (subsu-misión) de nuevos conceptos, la diferenciación progresiva de los exis-tentes, el aprendizaje supraordenado (en ocasiones) y nuevas e im-portantes reconciliaciones integradoras entre estructuras conceptuales.

La persona creativa es un miembro de la comunidad de personas queaprenden que todos ellos tienen en común muchos significados con-ceptuales pero cada uno de ellos /as mantiene su propia e idiosincráticajerarquía conceptual. El individuo más capaz de añadir o restructurarsu estructura conceptual es con el tiempo reconocido como el máscreativo en esa comunidad. Y a lo largo del tiempo la población deconceptos y de relaciones entre conceptos sostenida por la comuni-dad evoluciona, según Toulmin (1972), o para el individuo, progresi-vamente se diferencia y reintegra según la teoría de la asimilación.

Por lo que sabemos, sólo los humanos usan sistemas de lenguaje sim-bólico para codificar las regularidades que perciben y por tanto laconstrucción de nuevos significados y de nuevos conocimientos usan-do sistemas simbólicos es exclusivamente humana. El constructivismohumano, como he tratado de describirlo, es un esfuerzo de integrar lapsicología del aprendizaje humano y la epistemología de la construc-



190

ción de conocimientos. Pongo énfasis en la idea de que tanto en lapsicología como en la epistemología debemos centrarnos en el proce-so de fabricación de significado que supone adquisición o modifi-cación de conceptos y relaciones entre conceptos.

Algunas de las estructuras conceptuales que buscamos desarrollaren nuestros estudiantes tratan de epistemología. Con este fin hemosencontrado valioso el uso de una metodología desarrollada por Gowin(1981). La Figura 4 muestra un ejemplo de la metodología «uve» apli-cada a una actividad de laboratorio en una escuela media superior. Lauve mostrada tiene diez «elementos epistémicos» claves, aquelloscomponentes del conocimiento que cuando actúan juntos nos permi-ten construir o examinar cualquier unidad de conocimiento. Todosson necesarios para comprender la estructura y/o la creación de co-nocimientos.

La uve representa una concepción «constructivista centrada en he-chos» del conocimiento (véase Gowin, 1987). Centramos la atenciónsobre la construcción de conceptos, que hemos definido como regula-ridades percibidas en hechos u objetos designados por una etiqueta.Puesto que todos los objetos existen en el tiempo y en el espacio, esrazonable considerar la creación de conocimiento como una búsque-da de regularidades en los hechos o, como con frecuencia es el caso,de regularidades en registros de los hechos. Nadie ha observado áto-mos desintegrándose, pero una cámara de niebla o un contador geigernos permiten realizar registros de esos hechos, y a partir de estosregistros nosotros construimos nuestras aseveraciones conceptuales.

A menudo transformamos nuestros registros, usando fotografía, pro-cesos informáticos, tablas, gráficas, etc., y cada una de estas trans-formaciones es guiada por uno o más principios, incluyendo no sóloprincipios relativos al hecho que estamos estudiando, sino con fre-cuencia también conjuntos completos de principios relativos a los ins-trumentos que empleamos para hacer o transformar los registros. Esel error o las limitaciones de los últimos lo que comúnmente conducea interpretaciones o comprensiones erróneas de hechos o registros.Incluso, en el mejor de los casos, el significado de nuestros registros

191

es siempre interpretado usando nuestros conceptos, principios, teoríay filosofía ya existentes y puesto que éstos son limitados y evolucio-nan, nosotros sólo podemos hacer afirmaciones (no planteamientosverdaderos) sobre cómo creemos que funciona el trozo del mundoque estamos estudiando.

EN EL PENSAMIENTO


Teor íaLa vida viene de la

vida preexistente

P r i n c i p i o slos gusanos vienen de

las moscas.

Los gusanos se alimen-tan

de la carne.

Los gusanos tardan encrecer.

Conceptos relevantes

M o s c a s

G u s a n o sCarne = Comida de gu-

s a n o s

Generación espontánea

C U E S T I O NA B O R D A D A

Pueden los

gusanos formarseespontáneamente

en la carne ?

EN LA ACCION

Afirmación de valor:Es bueno guardar las comi-

das tapadas

Afirmación conceptual:

Los gusanos no se forman

espontáneamente en la car-ne.

Trans fo r m a c i ó n :

tarro

Abierto

Sellado ‘’

12

3

41

2

34

NadaNada

Nada

NadaNada

Nada

NadaNada

tiempo

G u s a n o sG u s a n o s

G u s a n o s

G u s a n o sNada

Nada

NadaNada

Después de

varios días

Primerdía

R e g i s t r o s :

Observaciones de tarros du-

rante un período de variosd í a s

H e c h o s :

8 tarros preparados4 con carne - sellados

4 con carne - abiertos

todos expuestos a lasm o s c a s

Figura 4

Un ejemplo de un diagrama en V preparado en una discusión en clase con estu-diantes de séptimo grado de biología. El método V puede ayudar a los estudiantes

a comprender la naturaleza de «constructo» de los conocimientos y a tomar con-

ciencia de su propia construcción de significados en las actividades de ciencias omatemáticas.


192

La heurística uve también sirve para resaltar el carácter humano ybasado en valores del conocimiento y de la producción de conoci-mientos. El que elijamos ser un historiador, químico o poeta dependede nuestra filosofía y compromisos. Los hechos que elegimos paraobservar, las cuestiones que preguntamos y los registros y transfor-maciones de registros que elegimos hacer implican todos decisionesde valor: ¿En qué nos vamos a interesar, y qué precio estamos dis-puestos a pagar en tiempo o dinero y sacrificio personal? Y si nosdetenemos a reflexionar, es fácil ver que toda afirmación conceptualque construimos puede llevarnos a una o más afirmaciones o jui-cios de valor, afirmaciones sobre el grado en que vale la pena nues-tro conocimiento o su aplicación.

El carácter objetivo, libre de valores, de la ciencia u otros campos decreación de conocimientos fue sólo un mito del positivismo mantenidoa costa de ignorar las miradas de decisiones subjetivas y basadas envalores que cualquier persona implicada en la producción de conoci-mientos debe hacer. Es esta integración constructiva de pensamiento,sentimiento y acción la que da un carácter distintivamente humano ala producción de conocimientos. En el caso de los genios, nosotrosjuzgamos generalmente esta síntesis buena y la elogiamos altamente,aunque puede llevar generaciones en el que este reconocimiento ocu-rra. Con frecuencia es la vanidad humana la que niega al artista,poeta o científico creativos el reconocimiento que merecen.

Una nueva síntesis

Para mí hay una nueva conmoción en la psicología, la epistemología yla enseñanza: es la conmoción de una nueva síntesis. El consensoemergente (ver Linn, 1987) en psicología señala hacia el papel crucialque juegan los conceptos y las relaciones entre conceptos en la cons-trucción de conocimientos por los humanos, y el importante papelque juega el lenguaje para codificar, dar forma y adquirir significados.En filosofía también hay un consenso emergente en epistemologíaque caracteriza el conocimiento y la producción de conocimientoscomo estructuras evolutivas de conceptos y proposiciones. Las permu-

193

taciones casi infinitas de (conceptos) / (relaciones entre conceptos)permite la enorme idiosincrasia que vemos en las estructuras concep-tuales individuales, y que, incluso así, todavía exista suficiente partecomún e isomorfismo en los significados para que el discurso seaposible y se pueda conseguir compartir, engrandecer y cambiar signi-ficados. Es esta realidad la que hace posible la empresa educativa.

Lo que queda por demostrar son los resultados positivos que ocurri-rán en las escuelas u otros ambientes educativos cuando lo mejor delo que sabemos sobre constructivismo humano se aplique ampliamen-te. Por lo que sé, ninguna escuela se acerca al uso a gran escala dedichas prácticas, incluso aunque no haya restricciones financieras ohumanas que las imposibiliten. Lo que observamos en nuestros estu-dios sobre aprendizaje en la s escuelas o universidades es casi ubi-cuo, pernicioso, omnipresente positivismo. Este modelo de instruc-ción y evaluación “correcto/incorrecto verdadero/falso”, justifica yrecompensa el modo de aprendizaje repetitivo y a menudo penaliza elaprendizaje significativo. La importancia de las modalidades construc-tivistas para el rediseño de la construcción en ciencias y matemáticasy para la formación de profesores ha sido resaltada por otros (Cobb,en prensa, a, b; Confrey, 1985; Driver y Oldham, l985; Pope, 1985).

La única cosa que necesitamos hacer es “cambiar nuestras mentes”sobre cómo pueden tener lugar la enseñanza y el aprendizaje, usandolo que sabemos. El resto de este Seminario es: ¿Cómo podemos con-seguir que la gente cambie sus mentes (en lo referente a la enseñan-za y el aprendizaje) y alterar sus estructuras conceptuales o, como lollamé en 1983, su LIPHS, es decir, sus jerarquías proposicionales li-mitadas o inapropiadas?



194

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