02 Cultura C. Parte II

7/25/2019 02 Cultura C. Parte II

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SEGUNDA PARTECMO CONVERTIR EL APRENDIZAJE DE LAS

CIENCIAS EN UNA ACTIVIDAD APASIONANTE?

Tal como hemos sealado, desarrollaremos en esta segunda parte el modelo de apren-di zaje de las ci encias como invest i gacin ori entada en t orno a sit uaciones problemt i -

cas de i nt ers, cuyas bases hemos establecido en el captulo 2, como va de superacin delas visiones deformadas y empobrecidas de la ciencia y la tecnologa, y como requisitopara lograr un mejor aprendizaje y un mayor inters de los estudiantes hacia la ciencia ysu estudio.

Dada la importancia que en toda investigacin y, por tanto, tambin en el modelo deaprendizaje como investigacin tienen sus inicios, dedicaremos un primer captulo acmo empezar (captulo 3).

A continuacin, abordaremos cmo se integran en dicho modelo, transformadas, lasactividades consideradas bsicas: las prcticas de laboratorio (captulo 4), la resolucin deproblemas de lpiz y papel (captulo 5) y el aprendizaje de conceptos y teoras (captulo 6).

Dedicaremos igualmente otro captulo al trabajo esencial de recapitulacin y estable-cimiento de perspectivas (captulo 7), evitando as, entre otras concepciones errneas, lade tarea acabada que los textos suelen transmitir al finalizar los sucesivos captulos.

Por ltimo, dedicaremos un captulo al anlisis crtico de las prcticas evaluativashabituales y a la reorientacin de la evaluacin como instrumento bsico de una educa-cin cientfica satisfactoria para los estudiantes, los docentes y la sociedad (captulo 8).

Podra pensarse que entre estos aspectos clave debera haberse incluido un captulodestinado al papel de las nuevas tecnologas de la informacin y la comunicacin (TIC),en la renovacin de la educacin cientfica para el siglo XXI. Conviene, pues, que justifi-quemos su ausencia.

Reconocemos, claro est, que la utilizacinde las nuevas tecnologas en la enseanzaest plenamente justificada, puesto que uno de los objetivos bsicos de la educacin hade ser la preparacin de los adolescentes para ser ciudadanos de una sociedad plural,

democrtica y tecnolgicamente avanzada o, cabra matizar, que aspire a serlo. En esesentido, por ejemplo, elInternational Handbook in Science Educationle dedica toda unaseccin (McFarlane y Friedler, 1998; Schecker, 1998; Spitulnick et al., 1998).


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C M O P R O M O V E R E L I N T E R S P O R L A C U L T U R A C I E N T F I C A ? U N A P R O P U E S T A D I D C T I C A F U N D A M E N TA D A

Son bien conocidas las posibilidades que los ordenadores ofrecen para recabar grancantidad de informaciones y contrastarlas, para proporcionar rpida retroalimentacin,para simular y visualizar situaciones (Lowe, 1996)... o, en otro orden de cosas, paraconectar con el inters que los nuevos medios despiertan en los alumnos (Songer, 1998).

Merece la pena, pues, resaltar la utilizacin de los ordenadores como un valioso recursodidctico. Por otro lado, resulta imprescindible, si pretendemos proporcionar una visinactualizada de la actividad cientfica, la incorporacin de los cambios metodolgicosoriginados por la utilizacin de los ordenadores (Valds y Valds, 1994; Gil-Prez y Val-ds, 1995), en particular como instrumentos de obtencin y tratamiento de datos experi-mentales (Millot, 1996) o de realizacin de experimentos con modelos matemticos.

Consideramos necesario, sin embargo, llamar la atencin contra visiones simplistasque ven en el uso de las nuevas tecnologas el fundamento de renovaciones radicales dela enseanza/aprendizaje. La prensa se hace eco, con frecuencia, de la revolucininformtica en la enseanza o de la muerte del profesor (a manos del ordenador) y se

contempla la introduccin de la informtica como una posible solucin a los problemasde la enseanza, como una autntica tendencia innovadora. A ello contribuye como hadenunciado McDermott (1990) una publicidad agresiva cuya atractiva presentacin di-ficulta, a menudo, una apreciacin objetiva de las ofertas. Es preciso llamar la atencincontra estas expectativas, que terminan generando frustracin, lo que ya ha ocurrido enotras ocasiones, puesto que la bsqueda de la solucin en las nuevas tecnologastiene una larga tradicin y ya fue acertadamente criticada por Piaget (1969) en relacina los medios audiovisuales y a las mquinas de ensear utilizadas por la enseanzaprogramada. Vale la pena recordar la argumentacin de Piaget que, pensamos, conservasu vigencia:

Los espritus sentimentales o pesarosos se han entristecido de que se pueda sustituir alos maestros por mquinas; sin embargo, estas mquinas nos parece que prestan el gran

servicio de demostrar sin posible rplica el carcter mecnico de la funcin del maestro tal

como la concibe la enseanza tradicional: si esta enseanza no tiene ms ideal que hacer

repetir correctamente lo que ha sido correctamente expuesto, est claro que la mquina

puede cumplir correctamente estas condiciones.

En el mismo sentido crtico se expresaba Grard de Selys en su artculo La escuela,gran mercado del siglo XXI, que subtitulaba, muy significativamente, Un sueo enlo-quecido de tecncratas e industriales (De Selys, 1998).

En definitiva, las nuevas tecnologas cuyo valor instrumental nadie pone en duda

no pueden ser consideradas, como algunos siguen pretendiendo, el fundamento de unatendencia realmente transformadora. Tras esta pretensin se esconde, una vez ms, lasuposicin ingenua de que una transformacin efectiva de la enseanza puede ser algosencillo, cuestin de alguna receta adecuada, como, en este caso, la informatizacin. Larealidad del fracaso escolar, de las actitudes negativas de los alumnos, de la frustracindel profesorado, acaban imponindose sobre el espejismo de las frmulas mgicas.

stas son, en definitiva, algunas de las razones de que en un libro como ste no sehaya dedicado un captulo especial sobre las TIC, aunque s aparezcan referencias a lautilidad de las nuevas tecnologas en algunos captulos, muy en particular en el dedicadoa los trabajos prcticos.


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SEGU N D A PA RTE / C M O CO N VERT IR E L A PREN D I ZA JE D E LA S C I EN C IA S EN U N A A C T I V ID A D A PA S IO N A N TE ?

De acuerdo con lo que precede, esta parte constar de los siguientes captulos:

Captulo 3. Cmo empezar?

Captulo 4. Cul es el papel del trabajo experimental en la educacin cientfica?

Captulo 5. Cmo convertir los problemas de lpiz y papel en autnticos desafos deinters?

Captulo 6. Cmo hacer posible un aprendizaje significativo de conceptos y teoras?

Captulo 7. Qu hacer antes de finalizar?

Captulo 8. Para qu y cmo evaluar?

Referencias bibliogrficas en esta introduccin a la segunda parteDE SELYS, G. (1998). La escuela, gran mercado del siglo XXI, Le Monde diplomatique, edicinespaola, nmero de junio, 28-29.

GIL-PREZ, D. y VALDS, P. (1995). Un ejemplo de prctica de laboratorio como actividadinvestigadora.Alambique, 6, 93-102.

LOWE, R. (1996). Les nouvelles technologies, voie royale pour amliorer lapprentissage dessciences par limage?ASTER, 22, 173-194.

McDERMOTT, L. C. (1990). A perspect ive on teacher preparation in physics - other sciences: the

need for special science courses for teachers.American Journal of Physics, 58 (8), 734-742.

McFARLANE, A. E. y FRIEDLER, Y. (1998). Where you want it, when you wont it: the role ofportable computers in science education. En Fraser, B. y Tobin, K. (Eds.), International Handbookof Science Education.London: Kluwer.

MILLOT, M. C. (1996). Place des nouvelles technologies dans lenseignement de la physique-chimie.Didaskalia, 8, 97-109.

PIAGET, J. (1969). Psicologa y Pedagoga.Barcelona: Ariel.

SCHECKER, H. P. (1998). Integration of experimenting and modelling by advanced educationaltechnology: examples from nuclear physics. En Fraser, B. y Tobin, K. (Eds.),International Handbookof Science Education.London: Kluwer.

SONGER, N. B. (1998). Can technology bring students closer to science? En Fraser, B. y Tobin, K.(Eds.)International Handbook of Sc ience Education.London: Kluwer.

SPITULNIK, M. W., STRATFORD, S., KRAJCIK, J. y SOLOWAY, E. (1998). Using Technology to supportstudents artefact construction in science. En Fraser, B. y Tobin, K. (Eds.),International Handbookof Science Education.London: Kluwer.

VALDS, R. y VALDS, P. (1994). Utilizacin de los ordenadores en la enseanza de la fsica.Revista Espaola de Fsica, 8 (4), 50-52.


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Captulo 3Cmo empezar?

Daniel Gil Prez y Amparo Vilches

ALGUNAS CUESTIONES QUE SE ABORDAN EN ESTE CAPTULO Cmo empezar un curso con objeto de crear un clima favorable para la implicacin

de los estudiantes y romper con la indiferencia y rechazo apriorstico de muchos deellos?

Qu compromisos deberamos adquirir profesores y estudiantes para lograr los me-jores resultados del trabajo comn?

Cules habran de ser las caractersticas de un centro educativo para que potencie

un clima favorecedor del aprendizaje de los alumnos y de su inters por el estudio? Qu papel deben jugar las relaciones CTSA desde el mismo inicio del estudio de un

tema?

EXPRESIONES CLAVEActitudes hacia la ciencia y su aprendizaje; clima de aula y de centro; compromisos

para el funcionamiento de la clase; inicio de curso e inicio de un tema; relaciones profe-sor-alumnos.


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SEGU N D A PA RTE / C M O CO N VERT IR E L A PREN D I ZA JE D E LA S C I EN C I A S EN U N A A C T I V ID A D A PA S IO N A N TE ?

INTRODUCCINCon relacin al modelo de aprendizaje como investigacin orientada que hemos esbo-

zado en el captulo anterior y que ahora empezamos a desarrollar, una pregunta como laque da ttulo a este captulo tiene una doble lectura.

Por una parte, nos remite a cmo iniciar el proceso de investigacin de una problem-tica concreta. Se trata de algo fundamental, sin duda, para conseguir la implicacin de losestudiantes en la tarea que van a iniciar. Equivale, en alguna medida, al proceso queconduce a un equipo cientfico a abordar una cierta problemtica. No es posible pasar poralto esta fase compleja, a menudo nebulosa y titubeante, que lleva a los cientficos acentrar su inters en una cierta problemtica y a precisar problemas concretos suscepti-bles de ser investigados. Tambin los estudiantes han de vivir esta situacin en la que lofundamental no es construir respuestas, sinoformular preguntas y tomar decisionesacercade qu investigar y por qu razones. Dedicaremos una parte de este captulo a analizarcon algn cuidado la transposicin didctica de esta actividad central, imprescindible,

del trabajo cientfico.

Pero cmo empezar comporta tambin la consideracin de una cuestin previa. Nopodemos ignorar, en efecto, que nuestros alumnos no son cientficos y que muchos deellos llegan con prejuicios, fruto de sus experiencias previas y del clima social, en torno alas dificultades del aprendizaje de las ciencias, que se traducen en actitudes de desinte-rs, cuando no de rechazo.

No podemos esperar, pues, que baste presentarles una nueva orientacin del aprendi-zaje como la que proponemos para que automticamente se genere una actitud positiva,sin la cual resulta imposible su implicacin. Esta implicacin exige la creacin de un

nuevo clima y el establecimiento de otro tipo de relaciones profesor-alumnos y de losalumnos entre s.

Abordaremos, pues, en primer lugar, lo que supone la creacin de este nuevo clima,planteando cmo iniciar un curso cuando se pretende implicar a los estudiantes en unproceso de renovacin que devuelva a la educacin cientfica el inters que la propiaciencia tiene como actividad abierta y creativa.

CMO EMPEZAR UN CURSO: DISEO DE ESTRATEGIASDESTINADAS A LA CREACIN DE UN CLIMA FAVORABLE PARA

LA IMPLICACIN DE LOS ESTUDIANTESTal como ya hemos sealado, no basta con que los profesores modifiquemos nuestraenseanza ofreciendo una visin ms rica y atractiva (es decir, ms ajustada a la realidad)de la actividad cientfica. Hay que tener en cuenta que muchos estudiantes llegan conprejuicios muy enraizados (y, en general, fundamentados) contra los estudios cientficos.Sin algo que ponga en cuestin estos prejuicios, desde el principio, nuestros esfuerzosinnovadores pueden estrellarse contra una indiferencia y rechazo apriorsticos que impidena los alumnos, o al menos dificultan inicialmente, el pleno aprovechamiento de los cambiosintroducidos y su implicacin en este proyecto de renovacin de la educacin cientfica.

Es conveniente, pues, atacar directamente ese, muy probablemente, clima inicial y

generar expectativas positivas. Ello puede realizarse en cualquier momento, claro est,pero lo lgico es plantearlo desde el mismo inicio del curso, evitando caer en lo quesiempre se ha hecho.


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C A P T U L O 3 / C M O E M P E Z A R ?

Propuesta de trabajo

Anali cemos lo que habi t ualmente hacemos los prof esores al i ni ciar un curso, as

como los efectos que ell o suele producir, y propongamos alguna estr at egia para

comenzar a romper con la i ndi f erencia y el rechazo apri orst i co de los est udi ant es y

crear un cli ma f avorable para su impl icacin.

La reflexin sobre lo que los profesores solemos hacer los primeros das de clase nospermite cuestionar la costumbre de dedicar el primer da, tras una presentacin anodina(del tipo Me llamo y soy el profesor de), a soltar un discurso sobre la importanciade la asignatura, que a menudo resulta repetitivo y tedioso (cada profesor se cree en laobligacin de comenzar con este tipo de discurso), as como ineficaz, porque la informa-cin proporcionada no responde a preguntas que los alumnos se hayan formulado.

Otrasveces,conscientes de la ineficacia de estas introducciones y aduciendo proble-mas de tiempo, entramos directamente en el temario (no perdamos el tiempo con tonte-ras y vayamos a lo importante) y comenzamos a explicar introduciendo bruscamente alos estudiantes en una tarea desconocida y en principio carente de inters para ellos.

Todo lo discutido hasta aqu, sin embargo, permite comprender que lo importante esprecisamente dedicar el tiempo necesario para crear un clima propicio y lograr que losalumnos se sientan protagonistas de una tarea capaz de interesarles y a la que, por tanto,merece la pena dedicar esfuerzos.

Lo que se puede hacer en esa direccin es, naturalmente, muy diverso. Se puede, porejemplo, comenzar reconociendo a los alumnos que sabemos que los estudios cientficostienen mala prensa entre ellos y que es lgico que as sea porque, como han mostradonumerosos estudios, estamos enseando mal, estamos proporcionando una imagen defor-mada y empobrecida de las ciencias que difcilmente puede interesar a nadie. Pero que esopuede y debe cambiar, porque el mundo cientfico es realmente apasionante y resultaabsurdo que aparezca como algo de lo que da ganas de huir.

Se puede insistir, pues, en que el rechazo actual de muchos estudiantes hacia la cien-cia est, a menudo, fundamentado y constituye una prueba de su capacidad crtica quedebe ser valoraday aprovechada:


Con el f i n de impl i car a los est udi ant es desde el pri mer moment o, en el necesari o

replant eamient o de la educacin cient f i ca, se les puede proponer que di scutan

ent re s, f ormando pequeos grupos, la sigui ent e cuest i n:

Qu aspectos de la educacin cientfica que habis recibido hasta el momento en-contris criticables y preferirais que no continuaran llevndose a cabo? Qu habisechado en falta en esa enseanza o a qu os gustara que se le diera ms importancia?.


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Qu resultados cabe esperar de tal actividad?Las respuestas que suelen dar los equipos de estudiantes a las preguntas formuladas

permiten sacar a la luz muchos aspectos que responden a caractersticas de la enseanzahabitual, que no slo ellos rechazan (o echan de menos), sino que, como hemos mostrado

en el captulo 2, han sido cuestionados tambin por la investigacin didctica. Ms omenos explcitamente y con mayor o menor precisin, dependiendo de su nivel, se refie-ren a las clases montonas, aburridas, al exceso de teora y de frmulas y a la falta detrabajos prcticos, a la desconexin con problemas actuales, con problemas de la vidareal, a la falta de participacin de los alumnos, al autoritarismo del profesor, a su inacce-sibilidad, a la falta de dilogo entre profesor y alumnos, a la forma en que se evala,dando excesiva y casi exclusiva importancia a los exmenes, etc.

Tomando como base estas crticas, los profesores podemos referirnos brevemente a lasdeformaciones de la actividad cientfica que subyacen a menudo tras los comportamientoscriticados y pasar al establecimiento de compromisos explcitosque den respuesta a sus

crticas y favorezcan la implicacin de los alumnos. Podemos para ello plantear a losestudiantes, y plantearnos nosotros mismos, la siguiente cuestin:


Qupropuest as podemos hacer para evi t ar los aspect os rechazados en la enseanza

de l as ciencias? Ms concret ament e, qucompromi sos deberamos adqu i ri r

prof esores y est udi ant es para l ograr l os mejores result ados del t rabaj o comn?

La idea de establecer compromisosexplcitos, tanto para el profesor como para losalumnos, fruto de la negociacin y de la bsqueda conjunta del mejor funcionamiento,resulta atractiva para los estudiantes y contribuye a crear un nuevo clima de corresponsa-bilidad. Se pueden avanzar as acuerdos como, entre otros, los siguientes:

El compromiso del profesor de pot enci ar l os aspectos ms creat i vos y relevant esde la act i vi dad cientf i ca,habitualmente ausentes en la educacin, como las rela-ciones ciencia-tecnologa-sociedad-ambiente (CTSA) que enmarcan el desarrollo cien-tfico, empezando por la discusin del inters e importancia de los temas que se vana abordar, las aproximaciones cualitativas, la invencinde hiptesis, la realizacinde experimentos para someterlas a prueba, el establecimiento de relaciones entredistintos dominios, etc. Ser preciso aclarar a este respecto que la consideracin deestos aspectos creativos, no slo no constituye una prdida de tiempo que difi-culte el aprendizaje de los conceptos, leyes y teoras, sino que, como han mostradoinvestigaciones rigurosas, lo favorece notablemente, a la vez que se contribuye auna visin ms adecuada de la ciencia y el trabajo cientfico. Prestaremos, pues, lamxima atencin a estos aspectos en el desarrollo mismo del temario del curso.Pero recurriremos tambin, en la medida de lo posible, a la educacin cientfica noformal, como el uso de la prensa, la visita a museos y centros de trabajo tecnocien-tfico, etc., respondiendo as al inters manifiesto de muchos estudiantes. En parti-

cular, plantearemos tambin con cierta periodicidad problemas cientficos ytecnolgicos ms puntuales, que puedan asociarse a experiencias sencillas y queson susceptibles de interesar a los estudiantes por sus resultados sorprendentes,


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por la posibilidad que les brinda de poner en prctica su inventiva, etc., y permitenaprovechar en el aula algunas de las caractersticas ms positivas de una educacincientfica no formal, como la elaboracin de productos a partir de materiales defcil acceso y como respuesta a problemas de inters, etc.

El compromiso del profesor de pot enci ar l a mxima part i cipacin de los est u-diantes, para que stos sean coprotagonistas del desarrollo de la clase y no que-den limitados a actuar de receptores o seguidores de consignas. Y el correspondientecompromiso de los alumnos de participar realmente, conscientes de su responsabi-lidad en el avance hacia los logros perseguidos. Es preciso dejar claro que esta ideade potenciar la participacin de los alumnos no slo responde a un legtimo deseode protagonismo de los estudiantes, sino que constituye un requisito para la in-mersin en una cultura cientfica, en la que la dimensin colectiva, es decir, eltrabajo en el seno de equipos, el intercambio entre los equipos, la comunicacinoral y escrita, etc., constituye una caracterstica esencial a la que vamos a conce-

der toda su importancia, estructurando la clase en equipos (de entre 3 y 5 alumnos)desde el primer momento y potenciando la cooperacin y el debate en los equipos,las puestas en comn peridicas, las sesiones pster, etc.Una pequea implica-cin, pero cargada de simbolismo, de este mayor protagonismo de los alumnos, eshacer que la presentacin exclusiva del profesor (en general, como ya hemos co-mentado, absolutamente anodina) deje paso a la presentacin de todoslos prota-gonistas. Presentaciones significativas, en las que cada cual hable de su historia,es decir, de sus intereses y preocupaciones, de las dificultades experimentadas encursos anteriores, de sus expectativas... Presentaciones meditadas, pensadas parafacilitar la cooperacin, el trabajo comn. A este respecto puede ser til que el

profesor comience presentndose de manera realmente significativa (hablando sesus intereses, preocupaciones, etc.) y solicite a los estudiantes que escribanunabreve presentacin personal acerca de sus vuestros y preocupaciones, dificultadesexperimentadas en cursos anteriores y cualquier otro aspecto que consideristil dar a conocer. Ello resulta de la mayor utilidad, pues facilita un mejor conoci-miento mutuo, permite al profesor detectar problemas que merecen una atencinparticular y contribuye, en definitiva, a la creacin del clima distendido y amiga-ble que el trabajo comn reclama.

El compromiso del profesor de trabajar, y de apoyar el t rabaj o de los alumnos, paralograr que la i nmensa mayora de ell os disf rut en, aprendan y t engan xi t o aca-

dmico.Y el correspondiente compromiso de los estudiantes de perseverar en lasuperacin de las dificultades, conscientes de que todo aquel que trabaja con regu-laridad, contando con la ayuda del profesor y de otros compaeros, termina poralcanzar los objetivos marcados. Algo absolutamente factible, como han mostradonumerosas investigaciones que han cuestionado la concepcin elitista de que losestudios cientficos tan slo estn al alcance de unos pocos. Estos compromisossuponen un replanteamiento radical de la evaluacin, que, como veremos en elcaptulo 8, ha de dejar de constituir un instrumento para constatar y discriminar, yconvertirse en instrumento de seguimiento y regulacin del proceso para que elconjunto de los alumnos (y el profesor!) alcancen los logros perseguidos. Y tam-bin esto se corresponde con una caracterstica bsica de la cultura cientfica y

tecnolgica que debe ser resaltada.


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Esta forma de plantear el inicio de curso permite responder, de una manera funcional,a cuestiones que preocupan legtimamente a los estudiantes: cmo se va a trabajar, en quconsistir la evaluacin, etc., al tiempo que establece un pacto para el buen funciona-miento de la clase. Un pacto y unos compromisos explcitos que debern ser revisados

peridicamente para regular convenientemente dicho proceso. Pero son posibles, por su-puesto, otras estrategias. Algunos profesores prefieren no apoyarse en el anlisis crtico(que puede, quizs, ser mal interpretado por algunos colegas) y plantean simplemente quela investigacin ha mostrado la importancia de tener en cuenta, desde el primer momento,las ideas, preocupaciones, intereses de los alumnos para lograr un buen funcionamientode la clase y evitar el creciente desinters, cuando no rechazo, de muchos estudianteshacia los estudios cientficos. Para ello plantean como primera actividad Qu preguntasos hacis en este primer da de clase? Cules son vuestras principales preocupaciones? Qu

sugerencias os gustara hacer?, incitndoles a expresar realmente todas sus dudas, temo-res y deseos (puesto que inicialmente a penas se atreven a ir ms all de alguna pregunta

formal del tipo cmo van a ser los exmenes?). La invitacin a que escriban en lapizarra las cuestiones de cada grupo acta de acicate y de ese modo aparecen cuestionesclave que permiten pasar al establecimiento de compromisoscomo los que hemos mencio-nado. En definitiva, sea cual sea la estrategia elegida, resulta fundamental dedicar eltiempo suficiente a este inicio de curso y al establecimiento de un nuevo clima.

Para terminar, en el caso de que en el currculo de la asignatura no haya previstoningn tema inicial sobre las caractersticas de la actividad cientfica, se puede plantearuna actividad que, conectando con lo que hemos visto en esta introduccin al curso,permita una cierta discusin inicial acerca de la naturaleza de la ciencia, en la que se irprofundizando a lo largo del curso.


Concibamos alguna act i vi dad senci ll a para los est udi ant es que permit a

cuest i onar y sali r al paso de las vi si ones deformadas y empobrecidas de

la act i vi dad cientf i ca y tecnolgica.

Se puede proponer, por ejemplo, que dibujen una situacin representativa de la acti-

vidad cientfica, o bien que elaboren un diagrama de un proceso de investigacin, o queindiquen las caractersticas ms relevantes del trabajo cientfico, etc. Cualquiera de estasactividades ayuda a sacar a la luz las concepciones de los estudiantes y puede dar pie auna reflexin y discusin que permite que los profesores, apoyndonos en las contribucio-nes ms positivas, reforcemos una visin ms rica de la actividad cientfica, que es la quese potenciar e ir profundizndose a lo largo del curso. Puede ser conveniente, incluso,proporcionar despus algn dibujo ms completo o algn diagrama o breve texto como losque hemos utilizado en el captulo 2.

Esto es lo mnimo que conviene hacer, en el caso, repetimos, de que no haya un temaespecial sobre la naturaleza de la actividad cientfica que permita salir al paso de las

visiones distorsionadas de la ciencia y la tecnologa.Por ltimo, antes de que el profesor presente con algn detalle el contenido de la

asignatura, conviene que los equipos conciban preguntas que consideren de inters,


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relacionadas con la temtica de la asignatura. Se trata, en definitiva, de tener presenteque los conocimientos cientficos son respuestas a preguntas que la comunidad cientficaha ido formulndose y que tan importante o ms que construir respuestas es saber formu-lar preguntas fructferas. Se tratara de pedirles que formulen preguntas relacionadas

con la temtica del curso cuya respuesta desearan conocer.Esta actividad est pensada para los estudiantes, pero es importante tambin que,

como profesores, formulemos preguntas de inters que nos ayuden a presentar el conteni-do del curso como tratamiento de situaciones problemticas de inters.

Terminamos aqu esta breve reflexin acerca de cmo implicar a los estudiantes, desdeel comienzo de un curso, en el marco de la necesaria renovacin de la educacin cientfi-ca, con objeto de superar las actitudes de desinters e incluso rechazo de muchos de ellosy generarles expectativas positivas, a la vez que comienzan a familiarizarse desde elprincipio con el trabajo cientfico.

Naturalmente, esta atencin a la creacin de un clima de aula positivono puedelimitarse al inicio del curso y exige una atencin sostenida. De hecho, la importancia delclima del aulay del centro para el logro de un funcionamiento eficaz (es decir, para lacreacin de un clima favorecedor del aprendizaje de los estudiantes y de su inters por elestudio), ha sido resaltada por la investigacin educativa (Rivas, 1986; Fraser, 1994). Nosdetendremos ahora brevemente en analizar el papel del clima del centro en el aprendizaje.

IMPORTANCIA DEL CLIMA DEL CENTRO EN EL APRENDIZAJEDE LAS CIENCIAS

Como ya hemos sealado, el estudio del clima del aula y del centro ha sido abordado,a lo largo de las ltimas dcadas, por numerosas investigaciones en diferentes campos dela educacin, y muy en particular de la educacin cientfica, con numerosas aportacionesrecogidas en los Handbooks publicados (Gabel, 1994; Perales y Caal, 2000), en las que semuestra la gran influencia que dicho clima tiene en el aprendizaje de los estudiantes y enlas actitudes hacia la ciencia.


Cules habran de ser las caract erst i cas de un cent ro educat i vo para que exi st a un

cli ma f avorecedor del ap rendi zaj e de los al umnos y de su int ers por el est udi o?

Una cuestin como la anteriorse relaciona con el origen de una lnea de investigacinparticularmente interesante: la denominada Effective School Research. Nos detendremosbrevemente en analizar sus resultados. Se trata de una lnea de investigacin que contras-ta con la generalidad de las investigaciones educativas que, como sabemos, suelen partirde las dificultades, de lo que funciona mal, con el propsito de comprender las causas yconcebir y ensayar soluciones. El enfoque de la Effective School Research (Rivas, 1986) hasido radicalmente distinto, ya que ha consistido en buscar un nmero suficiente de centros

en los que la enseanza funcione bien, es decir, en los que los estudiantes y profesores sesientan a gusto, en los que los estudiantes salgan bien preparados y con deseos de prose-guir estudios superiores, etc., y ver qu es lo que caracteriza dichos centros.


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Los resultados de ms de veinte aos de investigacin en torno a las escuelas eficacespermiten referirse a las siguientes caractersticas de las mismas:

Las altas expectativasque los profesores de dichos centros poseen y transmiten asus alumnos. Puede ser interesante aqu recordar muchas otras investigaciones a lasque ya nos hemos referido en este mdulo, como la de Spear (1984) y otras simila-res, incluyendo el efecto Pigmalin (Rosenthal y Jacobson, 1968).

El aprovechamiento ptimo del tiempo escolar de aprendizaje, entendiendo por talel que corresponde a una activa implicacin del alumnoen las tareas, siempre questas estn programadas para producir una notoria proporcin de xitos.

El seguimiento continuo del trabajode los estudiantes, y la retroalimentacin quelos profesores proporcionan de las tareas realizadas, siempre desde la ptica de unavaloracin positiva, de una ayuda al progreso.

Un ambiente ordenado y distendido de disciplina compartida, ms prximo al

clima de un centro de investigacin que al de esas aulas en las que se percibeuna atmsfera de control (...) que el profesor mantiene con grandes y delibera-dos esfuerzos (Ausubel, 1968), como corresponde a una situacin de trabajosforzados

En esencia, todos estos factores se refieren al clima del aula y resultan coherentes,como podemos apreciar, con las orientaciones del modelo de aprendizaje de las cienciascomo investigacin dirigida al que nos venimos refiriendo. Algunos de dichos factores,como el ambiente ordenado de trabajo, la autodisciplina compartida, etc., son igualmentevlidos en lo que se refiere al clima del centro, pero, como es lgico, ste tiene susexigencias propias que son tambin resaltadas por la Effective School Research y que

resultan coherentes con lo visto hasta aqu acerca de la importancia de la dimensinaxiolgica en el aprendizaje de las ciencias.

La existencia de un proyecto de centro, elaborado con la participacin de los estu-diantes y toda la comunidad educativa. Se trata de establecer un conjunto limitadode objetivos bsicos, bien definidos y alcanzables, sobre los que se concentran losesfuerzos de todos los miembros de la comunidad escolar.

En estrecha relacin con el punto anterior destaca la participacin del profesoradode las escuelas eficaces en tareas de (auto)formacin permanente y su implicacinen innovaciones e investigaciones educativas. Los profesores adquirimos as lascaractersticas de investigadores en la accin que realizamos un trabajo abierto,creativo y relevante, lo que permite superar el clima de frustracin que en ocasionesacompaa a la actividad docente, as como las expectativas sociales en torno aquines pueden o no recibir una educacin cientfica.

Se cierra as el crculo de una serie de factores claramente interdependientes. Porque,cmo podra pensarse que el aprendizaje de los alumnos tenga las caractersticas de unainvestigacin, si la direccin de ese trabajo no constituye para nosotros los profesoresuna actividad creativa?

Es ahora, contando con la existencia de un clima que favorezca desde el principio laimplicacin de los estudiantes en las tareas que se van a iniciar, despertando su inters

hacia las mismas, cuando podemos abordar el cmo empezar el estudio de una proble-mtica concreta.


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CMO EMPEZAR EL TRATAMIENTO DE UN TEMAEl desarrollo del captulo 2 nos permiti cuestionar las visiones deformadas y empo-

brecidas de la ciencia y comprender, por tanto, la necesidad de una profunda reorienta-cin de las actividades de aprendizaje de las ciencias para contribuir a una visin msadecuada de la ciencia y la tecnologa, que permita aumentar el inters de los estudiantesy favorecer su aprendizaje. Teniendo esto presente, nos plantearemos ahora cmo empe-zar un tema, considerando qu actividades se deberan contemplar al comienzo de unaunidad didctica concreta.


Quact i vi dades deberamos pl ant ear a los est ud iant es, al i ni ciar un

t ema, para orient ar el aprendizaj e como una invest igacin?

Podemos remitirnos a las consideraciones generales que realizamos en el captulo 2, yque quedan resumidas en el cuadro 1, donde, entre otros aspectos relativos al modelopropuesto, insistamos en la necesidad de evitar las introducciones arbitrarias y de plan-tear la necesaria reflexin acerca del inters de las situaciones que se van a estudiar, paradar sentido a su estudio desde el primer momento. Concretamente hacamos referencia a lanecesidad de:

Proponer situaciones problemticas abiertas, con objeto de que los estudiantespuedan tomar decisiones para precisarlas y familiarizarse as con lo que supone la

formulacin de problemas concretos. Plantear una reflexin sobre el posible intersde las situaciones propuestas, que

d sentido a su estudio, relacionndolo con el resto del programa y, muy en particu-lar, considerando ya desde el principio sus posibles implicaciones CTSA.

Realizar un anlisis cualitativosignificativo, a la luz de los conocimientos dispo-nibles, del inters del problema, etc. con el fin de ayudar a comprender y a acotarlas situaciones planteadas.

Quizs lo primero a indicar, con relacin a estas propuestas, es que no estamos ha-ciendo referencia a tres tipos distintos de actividades a realizar ms o menos secuencial-mente, muy al contrario, queremos sealar que la participacin de los estudiantes en laconstruccin de los conocimientos ha de partir, de forma similar a como ocurre en laactividad cientfica propiamente dicha, de su enfrentamiento asituaciones problemticas.Unas situacionesconfusasque exigen un tratamiento inicial fundamentalmente cualitati-vo, en el que se entrelazan las consideraciones acerca del posible inters e implicacionesde su estudio, la bsqueda de informacin pertinente, la construccin de una concepcinpreliminar de la tarea, la adopcin de criterios para simplificarla y hacerla abordable, etc.No es posible separar estos distintos aspectos, que contribuyen a transformar las situa-ciones problemticas de partida en problemas concretos que resulte posible y merezca lapena investigar. Pero este carcter inevitablemente ambiguo y confuso de las aproxima-ciones iniciales no debe escamotearse si no queremos transmitir una visin rgida y algo-

rtmica de la ciencia, ni debe verse como algo negativo; al contrario, expresa la creatividadque acompaa a laformulacinde problemas, algo tan importante o ms, la construccinde soluciones.


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Conviene llamar la atencin sobre un aspecto a menudo olvidado en la educacincientfica y que est estrechamente relacionado con esta tarea de formulacin de proble-mas. Nos referimos a la toma de decisiones, tanto en lo que se refiere a la convenienciao no de realizar un determinado estudio (tomando en consideracin sus posibles contribu-

ciones, sus implicaciones, etc.) como las condiciones para poder realizarlo (simplificacio-nes convenientes, descomposicin en subproblemas, etc.).

Muy en particular, es preciso, como sealbamos ya en el captulo 1, contribuir a lapreparacin de los estudiantes para la toma de decisiones como cientficos y como futurosciudadanos, estimulando los planteamientos globales, la vinculacin de conocimientos, laconsideracin de distintas opciones, etc. Es preciso no ocultar las preocupaciones socia-les y de la propia comunidad cientfica acerca de, por ejemplo, las implicaciones de undeterminado desarrollo tecnocientfico y favorecer la participacin de los estudiantes endebates cientficosy ticos , a los que tendrn que enfrentarse, insistimos, como ciudada-nos y, en su caso, como cientficos.

Ello permitir salir al paso tanto de las visiones que contemplan la ciencia y la tecno-loga como actividades descontextualizadas y, por tanto, ajenas a toda responsabilidad,como de las que las responsabilizan, en exclusiva, del deterioro del planeta. Como afirmaDaniella Tilbury (1995), los problemas ambientales y del desarrollo no son debidos exclu-sivamente a factores fsicos y biolgicos, sino que es preciso comprender el papel jugadopor los factores estticos, sociales, econmicos, polticos, histricos y culturales. Sepuede contribuir as a superar visiones simplistas sobre el papel de la ciencia y, sobretodo, a reorientar la educacin hacia el logro de una sociedad sostenible, tal como Nacio-nes Unidas y otras instituciones mundiales vienen reclamando, desde hace aos, a loseducadores de todas las reas (Gil-Prez et al., 2003). La dimensin CTSA se convierte, de

este modo, en un puente entre la educacin cientfica y la educacin general de toda laciudadana (Solbes, Vilches y Gil-Prez, 2001).

La ayuda del profesor es imprescindible para que los alumnos realicen toda esta com-pleja tarea de aproximacin inicial a las situaciones problemticas, toma de decisiones,formulacin de problemas concretos, etc., orientando el trabajo de los equipos, plantean-do actividades adecuadas, proporcionando retroalimentacin, etc. Para ello es preciso quelos propios profesores adquiramos la debida preparacin previa, asomndonos a la histo-ria de la construccin de los conocimientos implicados, sus orgenes, evolucin, implica-ciones, etc. Ello permite conocer los problemas que dieron origen a su desarrollo (y quepueden ayudarnos a presentar las situaciones problemticas a los alumnos), as comopor

qula comunidad cientfica se implic en su estudio, lo que nos pone en conexin, desdeel primer momento, con las relaciones CTS y, ms recientemente, pero todava de formainsuficiente, CTSA (aadiendo la A de ambiente, recordemos, para expresar la crecientepreocupacin por las implicaciones ambientales de las actividades humanas).

En definitiva, pues, si queremos evitar las introducciones arbitrarias que suelen carac-terizar una enseanza que se limita a transmitir conceptos ya elaborados, ser necesariotener en cuenta, para iniciar el estudio de un tema, la idea central de que todo conoci-miento es la respuesta a una cuestin,a un problema (Bachelard, 1938). Se han de tenerpresente, pues, los orgenes de los conocimientos que se pretenden estudiar, los proble-mas a los que se trataba de dar respuesta y su relevancia, implicando a los estudiantes en

la formulacin de los mismos.En la tercera parte de este libro hemos incluido una serie de ejemplos de temas desa-

rrollados con esta orientacin. Nos remitimos a dichos ejemplos (captulos 10 al 15) para


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mostrar cmo problematizar el estudio de un tema y de todo un temario (captulo 9),algo absolutamente necesario, insistimos una vez ms, para hacer participar a los estu-diantes en la construccin de los conocimientos que se van a abordar, aproximando sutrabajo a la propia riqueza y creatividad del trabajo cientfico.

Para terminar estas consideraciones acerca de cmo empezar y, ms concretamente,del papel de las relaciones CTSA desde el mismo inicio del estudio de una problemtica,abordaremos a continuacin una cuestin que merece una cierta atencin por los debatesque est generando entre el profesorado y los mismos investigadores.


Hast a qupunt o la at enci n que se est reclamando a las relaci ones

CTSA const i t uye un nuevo enf oque en l a enseanza de las ciencias, msori entado a la f ormacin ci udadana que a l a preparacin de cientf i cos?

Para analizar dicha cuestin conviene realizar una breve revisin histrica del desarro-llo de las propuestas de incorporar las relaciones CTSA a la educacin cientfica. Los estu-dios en torno a las interacciones CTS constituyen, desde hace aos, una importante lneade investigacin en la didctica de las ciencias, como pone de manifiesto la gran cantidadde trabajos, artculos y monogrficos en revistas especializadas, as como las conferen-cias, seminarios, congresos, etc., que sobre las relaciones CTS se han desarrollado (Caama-

o, 1995; Solbes y Vilches, 1997 y 2000; Marco, 2000; Martins, 2000; Membiela, 2001).El movimiento CTS tiene un origen reivindicativo que se remonta, fundamentalmente,

a los aos sesenta, y la importancia de los denominados enfoques CTS en el mbito dela enseanza de las ciencias ya apareca reconocida en los documentos de la Associationfor Science Education (ASE, 1979) a finales de los setenta, o de la National ScienceTeachers Association, que, por ejemplo, en 1982 recomendaba que los estudiantes norte-americanos recibieran formacin CTS en un porcentaje del 5% de los contenidos para elnivel elemental, un 15% en los primeros niveles de secundaria y un 20% en los ms altos(NSTA, 1982).

Investigaciones centradas en el estudio del desinters de los estudiantes hacia la

ciencia, en su preparacin para la toma de decisiones (Aikenhead, 1985), en los cuestio-namientos de las visiones descontextualizadas, tradicionales en la enseanza de la cien-cia, en los objetivos de las nuevas tendencias y propuestas curriculares recogidas en laslneas denominadas Ciencia para Todos, Alfabetizacin Cientfica, etc., han dado lugar alo largo de todos estos aos a programas y proyectos concretos en el campo de las inte-racciones CTS, sobre los que existe abundante bibliografa (Membiela, 2001). Dichas pro-puestas, que tienen en comn la importancia concedida a la dimensin social de la ciencia,presentan diferentes orientaciones relacionadas con cul puede y debe ser el papel de lasinteracciones CTS en la enseanza de las ciencias.

Es necesario, sin embargo, insistir, teniendo en cuenta lo que hemos venido deba-

tiendo hasta aqu, que no es posible concebir el papel de las interacciones CTSA sinreferirnos a la globalidad de la orientacin dada a la enseanza de las ciencias. Como yahemos visto, y tendremos oportunidad de profundizar en prximos captulos, un modelo


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de enseanza es algo ms que un conjunto de actividades o elementos yuxtapuestos eintercambiables. Como expresa Hodson (1992), no es posible separar estos tres elemen-tos: aprender ciencias (adquirir el conocimiento conceptual y terico), aprender acerca dela ciencia (desarrollar una cierta comprensin de la naturaleza de la ciencia, sus mtodos

y sus complejas interacciones con la sociedad) y hacer ciencia (implicarse en tareas deindagacin cientfica y adquirir cierto dominio en el tratamiento de problemas).

Por tanto, cuando hablamos de prestar atencin a la dimensin CTSA en la enseanzade las ciencias y de la tecnologa, como elemento fundamental para la formacin deciudadanos y ciudadanas, no nos estamos refiriendo, simplemente, a aadir nuevos conte-nidos a los temas habituales, ni tampoco a sustituirel aprendizaje de conocimientoscientficos (conceptos, teoras) por la atencin al papel social de la ciencia y la tecno-loga. Como hemos venido sealando en los captulos 1 y 2, la dimensin CTSA se debeentender como parte de la inmersin en una cultura cientfica y tecnolgica, aproximandoel trabajo de los estudiantes a las actividades de los cientficos y tecnlogos, a travs del

estudio de situaciones problemticas relevantes. Y esta propuesta pretende llamar la aten-cin sobre aspectos esenciales del trabajo cientfico, superando visiones reduccionistas ydeformadas sobre dicha actividad que, como justificbamos en el captulo 1,dificultan elmismo aprendizaje conceptualque se pretenda privilegiar. La atencin a las relacionesCTSA constituye de esta forma una parte fundamental de la inmersin en la cultura cien-tfica, donde los distintos aspectos interaccionan y se apoyan mutuamente.

Con otras palabras,podemos concluir aqu que, desde nuestro punto de vista, la incor-poracin de las relaciones CTSA en la enseanza de las cienciasno constituye un enfoquedistintoque pretenda relegar la adquisicin de conocimientos conceptuales o centrarseprioritariamente en las implicaciones sociales de la tecnociencia. Las relaciones CTSA

constituyen una dimensinbsica en la actividad cientfica que ha de aparecer vinculadaal resto de dimensiones de la educacin cientfica.

Una vez abordada, en este captulo acerca de cmo empezar, la importancia de unclima favorecedor de la implicacin de los estudiantes en las tareas del curso, as comolas problemticas de inters como punto de partida para un trabajo de investigacindirigida, pasaremos ahora a estudiar otras actividades bsicas del proceso de enseanza/aprendizaje de las ciencias, como son, en primer lugar, las prcticas de laboratorio, queaparecen a menudo como el elemento central de las propuestas de renovacin de la edu-cacin cientfica.


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NOTA:Este captulo ha sido preparado originalmente para este libro.

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Captulo 4Cul es el papel del trabajo experimental

en la educacin cientfica?

Carles Furi, Jos Pay y Pablo Valds

ALGUNAS CUESTIONES QUE SE ABORDAN EN ESTE CAPTULO Qu visiones deformadas acerca de la actividad cientfica pudieran estar transmi-

tiendo, por accin u omisin, los trabajos experimentales que se realizan habitual-mente?

Qu imagen de las relaciones ciencia-tecnologa, en particular, transmiten las prc-ticas de laboratorio habitualmente propuestas?

Cul debera ser el papel del trabajo experimental en el aprendizaje de las ciencias?

Cmo habra que reorientar las prcticas de laboratorio para que dejen de ser sim-ples recetas a aplicar?

Qu papel pueden jugar el diseo y la elaboracin por los estudiantes de productostecnocientficos sencillos?

EXPRESIONES CLAVECaractersticas de la actividad cientfica; experiencias tecnocientficas sencillas; fa-

miliarizacin de los estudiantes con la actividad cientfica; renovacin de las prcticas delaboratorio; trabajos prcticos como investigaciones.


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INTRODUCCINLa idea de buscar en la realizacin de abundantes trabajos prcticos la superacin de

una enseanza puramente libresca y la solucin a la falta de inters por el aprendizaje delas ciencias cuenta con una larga tradicin (Lazarowitz y Tamir, 1994; Lunetta, 1998). Dehecho constituye una intuicin bsica de la generalidad de los profesores de ciencias y delos propios alumnos, que contemplan el paso a una enseanza eminentemente experimen-tal como una especie de revolucin pendiente (Gil-Prez et al., 1991), necesaria paralograr la familiarizacin de los estudiantes con la naturaleza de la actividad cientfica.Una revolucin permanentemente dificultada, se afirma, por factores externos (falta deinstalaciones y material adecuado, excesivo nmero de alumnos, carcter enciclopdicode los currculos...).

La influencia de esta tendencia ha sido particularmente notable en el mundo anglosa-jn, donde en los aos sesenta y setenta se elaboraron y pusieron en prctica numerososproyectos de aprendizaje por descubrimiento autnomo, centrados, casi exclusivamen-

te, en el trabajo experimental y en los procesos de la ciencia, como por ejemplo Physi-cal Science Study Committee (PSSC), Chemical Education Material Study (CHEM Study) yBiological Sciences Curriculum Study (BSCS), en los Estados Unidos, y los cursos Nuffieldde fsica, qumica y biologa en Inglaterra. De estos proyectos derivaron incluso prototi-pos de equipamiento y variantes de trabajos experimentales que se extendieron por mu-chos pases.

Pero, hasta qu punto las prcticas que se realizan, en mayor o menor nmero,contribuyen a dicha familiarizacin? Es importante contestar a esta cuestin medianteun cuidadoso anlisis de las prcticas habituales porque, atendiendo a la discusin reali-zada en el captulo 2 en torno a las visiones deformadas de la ciencia, cabe sospechar que

el problema principal no sea el del nmero de prcticas realizadas, sino la naturaleza delas mismas.

ANLISIS CRTICO DE LAS PRCTICAS DE LABORATORIOHABITUALES


Eli jan algn t rabajo de laborat orio de los que ordinari ament e se reali zan en la

educacin secundar ia y anal i cen el modo en que se presenta, es deci r, coment en sus

aspectos posit ivos, lo que convendra modi f i car o supri mir, l o que se echa en fal t a, et c.

Cuando se favorece una reflexin previa en torno a las finalidades de la enseanza delas ciencias y las caractersticas bsicas de la actividad cientfica, como la realizada en laprimera parte de este libro, los mismos profesores que habitualmente han concebido lostrabajos de laboratorio como simples manipulaciones ahora toman conciencia de sus insu-ficiencias y de que dichos trabajos pudieran estar transmitiendo, por accin u omisin, una

serie de visiones deformadas sobre del trabajo cientfico. Se censuran, ante todo, el carc-ter de simple receta, su nfasis, casi exclusivo, en la realizacin de mediciones y clcu-los, y se plantea la ausencia de muchos de los aspectos fundamentales para la construccin


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C A P T U L O 4 / C U L E S E L P A P E L D E L T R A B A J O E X P E R I M E N TA L E N L A E D U C A C I N C I E N T F I C A ?

de conocimientos cientficos que resumimos en el cuadro 1 del captulo 2, tales como ladiscusin de la relevancia del trabajo a realizar y el esclarecimiento de la problemtica enque se inserta, la participacin de los estudiantes en el planteamiento de hiptesis y eldiseo de los experimentos, el anlisis de los resultados obtenidos, etc.

Estas crticas coinciden, bsicamente, con las recogidas en la literatura acerca deltema, que es ya bastante extensa. Por ejemplo, Lazarowitz y Tamir (1994) reportan haberencontrado 37 revisiones del tema entre 1954 y 1990, y stas han seguido llevndose acabo durante la pasada dcada (Barber y Valds, 1996; Lunetta, 1998). Se han publica-do, en particular, numerosas crticas a los trabajos de laboratorio habituales (Gil-Prez etal., 1991; Hodson, 1992 y 1994), nmeros monogrficos en diferentes revistas (por ejem-plo: International Journal of Science Education, 18 (7), 1996, y Alambique, 2, 1994),as como tesis doctorales (Pay, 1991; Gonzlez, 1994; Salinas, 1994; Gonzlez de laBarrera, 2003). La crtica a las prcticas habituales ha sido especialmente contundente ygeneralizada al evaluar los resultados del modelo de aprendizaje por descubrimiento

autnomo, cuyas serias limitaciones, asociadas a un inductivismo extremo, han sidodenunciadas por numerosos autores (Ausubel, 1978; Giordan, 1978; Gil-Prez, 1983; Mi-llar y Driver, 1987; Salinas y Cudmani, 1992). Pero no se trata nicamente de inductivis-mo. Conviene, por ello, profundizar en las carencias de las prcticas de laboratorio habitualesy mostrar su contribucin a la imagen distorsionada y empobrecida de la actividad cient-fica que discutimos en el captulo 2.


Quvi siones def ormadas acer ca de la act i vi dad cient f i ca pudi eran est ar

t ransmit iendo, por accin u omisin, l os t rabaj os experiment ales habit uales?

Ya se ha sealado el gran peso que tiene la concepcin empiro-inductivista en elprofesorado de ciencias y, vinculada a ella, la comn deformacin que identifica a lametodologa del trabajo cientfico con la realizacin de experimentos. Recordemos, porotra parte, que las distintas visiones deformadas de la ciencia se relacionan estrechamen-te entre s. As, la que reduce la metodologa del trabajo cientfico a la realizacin deexperimentos est fuertemente influida por una imagen de la ciencia que desconoce su

naturaleza social y, en consecuencia, que no tiene en cuenta la multiplicidad de facetasque caracterizan dicho trabajo, ni tampoco otras formas de contrastacin de conceptos yteoras diferentes al experimento. Al respecto de esto ltimo, pensemos, por ejemplo, queal examinar unos resultados a la luz del cuerpo de conocimientos aceptado por la comuni-dad cientfica, estamos haciendo uso de todo el trabajo, terico y prctico (en particularexperimental), por medio del cual se ha establecido dicho cuerpo de conocimientos, loque muchas veces hace innecesaria una contrastacin experimental especfica.

La concepcin empiro-inductivista se hace muy evidente cuando el trabajo experimen-tal se realiza, como es frecuente, con el propsito de observar algn fenmeno paraextraer de l un concepto o cuando los estudiantes lo llevan a cabo mediante una gua

previamente preparada, sin tener en cuenta, reiteramos una vez ms, las cuestiones a quese pretende dar respuesta (lo que contribuye a una visin aproblemtica), la discusin desu posible inters y relevancia (visin descontextualizada), la formulacin tentativa de


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hiptesis, el proceso de diseo que necesariamente precede a la realizacin de los expe-rimentos o el anlisis crtico de los resultados obtenidos (reforzando as una visin rgi-da, algortmica y cerrada de la ciencia), etc. Todos estos aspectos son absolutamentefundamentales para que la experimentacin tenga sentido.

Cabe sealar que cuando se propone a los profesores este anlisis crtico de las prc-ticas de laboratorio habituales, lo realizan sin dificultad, como un corolario de la discu-sin efectuada en torno a las visiones distorsionadas de la ciencia. Pero merece la penadetenerse en dicho anlisis para preparar mejor su necesaria transformacin. En particu-lar, conviene insistir en el papel jugado por las visiones acerca de la tecnologa en unaadecuada preparacin del trabajo experimental.


Quimagen de las relaci ones cienci a- t ecnologa t ransmi t en las prct i cas

de laborat ori o habit ualmente propuest as?

Ya se ha examinado en el segundo captulo de este libro el lugar central que le corres-ponde a la actividad de diseo casi siempre ausente en los trabajos experimentales quese realizan en la enseanza de las ciencias como vnculo entre las actividades cientficasy tecnolgicas y, por consiguiente, a la hora de transmitir una correcta visin de lasrelaciones ciencia-tecnologa. Es cierto que, como ya sealaba Bunge (1976), los diseosexperimentales son deudores del cuerpo de conocimientos (la construccin, p.e., de un

ampermetro slo tiene sentido a la luz de una buena comprensin de la corriente elctri-ca), pero su realizacin concreta exige resolver problemas prcticos en un proceso com-plejo con muchas de las caractersticas del trabajo tecnolgico. Es precisamente ste elsentido que debe darse a lo que manifiesta Hacking (1983) cuando -parafraseando laconocida frase de que la observacin est cargada de teora (Hanson, 1958)- afirma quela observacin y la experimentacin cientfica estn cargadas de una competente prcti-ca previa.

Como sabemos, esta dependencia de la ciencia respecto de la tecnologa y viceversa-se ha hecho cada vez ms notable por lo que hoy corresponde hablar de una estrechainterrelacin ciencia-tecnologa (Maiztegui et al., 2002).Pero todo el papel de la tecnolo-

ga en el desarrollo cientfico es algo que las prcticas de laboratorio habituales dejan delado, al presentar diseos experimentales como simples recetas ya preparadas y excluiras cualquier reflexin acerca de las relaciones ciencia-tecnologa.

Nos referiremos ms concretamente a este papel de los diseos al desarrollar un ejem-plo de prctica de laboratorio. Ilustraremos as el papel central de la tecnologa en eldesarrollo cientfico, cuestionando la concepcin habitual de la tecnologa como cienciaaplicada (Gardner, 1994).

En definitiva, el trabajo experimental no slo tiene una pobre presencia en la ense-anza de las ciencias, sino que la orientacin de las escasas prcticas que suelen realizar-se contribuye a una visin distorsionada y empobrecida de la actividad cientfica. Es

preciso, pues, proceder a una profunda reorientacin.


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LAS PRCTICAS DE LABORATORIO COMO INVESTIGACINLos estudios sobre prcticas de laboratorio han generando un amplio consenso en

torno a su orientacin como actividad investigadora (Gil-Prez et al., 1991; Gonzlez,1992; Hodson, 1992 y 1993; Tamir y Garca, 1992; Grau, 1994; Lillo, 1994; Watson, 1994;Gil-Prez y Valds, 1996). El consenso existente en torno a la necesidad de esta reorien-tacin merece ser resaltado, pero es preciso ir ms all y mostrar de forma concreta, conejemplos ilustrativos, lo que cada cual entiende por prcticas como investigaciones. Encaso contrario corremos el peligro de que dicha expresin no pase de ser un simple eslo-gan, atractivo pero escasamente operativo, mientras la generalidad del profesorado con-tina prestando escasa atencin a las prcticas de laboratorio (Nieda, 1994).

Si queremos avanzar realmente en la transformacin de las prcticas de laboratorio, esnecesario analizar cuidadosamente las propuestas concretas, llevarlas al aula y contrastarsu validez (Pay, 1991; Gil-Prez, Navarro y Gonzlez, 1993; Gonzlez, 1994; Salinas,1994; Gil-Prez y Valds, 1996). Las propuestas se fundamentan, claro est, en el trabajo

de clarificacin acerca de la naturaleza de la actividad cientfica realizado en el captulo2 y, muy concretamente, en la incorporacin de los aspectos recogidos en ese captulo.

Desde este punto de vista, una prctica de laboratorio que pretenda aproximarse a unainvestigacin ha de dejar de ser un trabajo exclusivamente experimental e integrarmuchos otros aspectos de la actividad cientfica igualmente esenciales. De forma muyresumida recordaremos a continuacin el conjunto de aspectos cuya presencia considera-mos fundamental para poder hablar de una orientacin investigativa del aprendizaje delas ciencias (ver captulo 2) y, en este caso, de las prcticas. Hemos agrupado dichosaspectos en diez apartados, pero queremos insistir en que no constituyen ningn algorit-mo a seguir linealmente, sino un recordatorio de la extraordinaria riqueza de la actividad

cientfica y una llamada de atencin contra los habituales reduccionismos.

1. Presentar situaciones problemticas abiertasde un nivel de dificultad adecuado,con objeto de que los estudiantes puedan tomar decisiones para precisarlas y entre-narse, as, en la transformacin de situaciones problemticas abiertas en problemasprecisos.

2. Favorecer la reflexin de los estudiantes sobre la relevancia y el posible inters de lassituaciones propuestas, que d sentido a su estudio (considerando las posiblesimplicaciones CTSA, etc.) y evite un estudio descontextualizado, socialmente neutro.

3. Potenciar los anlisis cualitativos, significativos, que ayuden a comprender y a aco-

tar las situaciones planteadas (a la luz de los conocimientos disponibles, del intersdel problema, etc.) y a formular preguntas operativas sobre lo que se busca.

Se trata de salir al paso de operativismos ciegos sin negar, muy al contrario, el papelesencial de las matemticas como instrumento de investigacin, que interviene entodo el proceso, desde el enunciado mismo de problemas precisos (con la necesariaformulacin de preguntas operativas) hasta el anlisis de los resultados.

4. Plantear la emisin de hiptesis como actividad central de la investigacin cientfi-ca, susceptible de orientar el tratamiento de las situaciones y de hacer explcitas,funcionalmente, las preconcepciones de los estudiantes.

Insistir en la necesidad de fundamentar dichas hiptesis y prestar atencin, en esesentido, a la actualizacin de los conocimientos que constituyan prerrequisitospara elestudio emprendido.


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Reclamar una cuidadosa operativizacin de las hiptesis, es decir, la derivacin deconsecuencias contrastables, prestando la debida atencin al control de variables, acmo es la dependencia esperada entre las variables, etc.

5. Conceder toda su importancia a la elaboracin de diseosy a la planificacin de laactividad experimental por los propios estudiantes, dando a la dimensin tecnolgicael papel que le corresponde en este proceso.

Potenciar, all donde sea posible, la incorporacin de la tecnologa actual a los dise-os experimentales (ordenadores, electrnica, automatizacin...), con objeto de fa-vorecer una visin ms correcta de la actividad cientfico-tcnica contempornea.

6. Plantear el anlisis detenido de los resultados(su interpretacin fsica, fiabilidad,etc.) a la luz del cuerpo de conocimientos disponible, de las hiptesis manejadas y delos resultados de otros investigadores (los de otros equipos de estudiantes y losaceptados por la comunidad cientfica, recogidos en los libros de texto).

Favorecer, a la luz de los resultados, la autorregulacin del trabajo de los alumnos,es decir, las necesarias revisiones de los diseos, de las hiptesis o, incluso, delplanteamiento del problema. Prestar una particular atencin, en su caso, alos conflic-tos cognitivosentre los resultados y las concepciones iniciales, facilitando as, de unaforma funcional, los cambios conceptuales.

7. Plantear la consideracin de posibles perspectivas(replanteamiento del estudio a otronivel de complejidad, problemas derivados...) y contemplar, en particular, las implicacio-nes CTSAdel estudio realizado (posibles aplicaciones, repercusiones negativas...).

8. Pedir un esfuerzo de integracinque considere la contribucin del estudio realizadoa la construccin de un cuerpo coherente de conocimientos, as como las posiblesimplicaciones en otros campos del conocimiento.

9. Conceder una especial importancia a la elaboracin de memorias cientficas quereflejen el trabajo realizado y puedan servir de base para resaltar el papel de la comunica-cin y el debate en la actividad cientfica.

10.Potenciar la dimensin colectiva del trabajo cientficoorganizando equipos de tra-bajo y facilitando la interaccin entre cada equipo y la comunidad cientfica, representa-da en la clase por el resto de los equipos, el cuerpo de conocimientos ya construido(recogido en los textos), el profesor como experto, etc.

Hacer ver, en particular, que los resultados de una sola persona o de un solo equipo nopueden bastar para verificar o falsar una hiptesis y que el cuerpo de conocimientosconstituye la cristalizacin del trabajo realizado por la comunidad cientfica y la expre-sin del consenso alcanzado en un determinado momento.

Insistimos en que los aspectos contemplados no constituyen ningn algoritmo, nin-gn intento de ahormar la actividad cientfica en unos pasos o etapas, sino un recor-datorio de la riqueza del trabajo cientfico. Una riqueza que debe estar presente en losintentos de transformar toda la enseanza de las ciencias y no slo las prcticas. Dehecho, la orientacin propuesta cuestiona la idea de prctica de laboratorio como acti-vidad autnoma, puesto que la investigacin cientfica abarca mucho ms que el trabajoexperimental, y ste no tiene sentido tomado aisladamente.

Terminamos aqu estas consideraciones generales y pasamos seguidamente a transcri-bir un ejemplo ilustrativo de la orientacin propuesta (Gil-Prez y Valds, 1996).


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UN EJEMPLO ILUSTRATIVO: ESTUDIO DE LA CADA DE GRAVESPor qu hemos elegido esta prctica tan conocida y al mismo tiempo, segn una

opinin bastante generalizada, tan poco atractiva? Qu inters pueden tener los estu-diantes, hoy en da se suele preguntar, en dejar caer bolitas por un plano inclinado?.En qu medida van a poder adquirir con ello una visin estimulante y actual de la cien-cia? Qu inters puede tener, en definitiva, esa fsica prehistrica?

Son esas mismas preguntas las que nos han movido a elegir una prctica tan tradicio-nal, pues pretendemos mostrar que la falta de atractivo de este tipo de trabajos deriva dela orientacin que habitualmente se les da, y que su replanteamiento como una investiga-cin, en la forma que aqu presentaremos, puede generar autntico inters y proporcionartambin a travs de la incorporacin de elementos de la tecnologa moderna a los diseosexperimentales y al tratamiento de los resultados una visin ms actual de la ciencia.

En lo que sigue reproducimos el programa de actividades que hemos concebido para

orientar la investigacin de los estudiantes (designadas con la notacin A.1., A.2., ...),acompaadas de comentarios que intentan justificar dichas actividades, transcribir sint-ticamente las contribuciones de los estudiantes, etc.

Digamos por ltimo, antes de pasar a transcribir esta prctica de cada de graves, que surealizacin se propone cuando se ha procedido ya a la construccin planteada tambincomo una investigacin, siguiendo las orientaciones que se exponen en el captulo 6 delas magnitudes que permiten describir el movimiento de un objeto, as como las ecuacionesque resultan en el caso de que la velocidad sea constante o lo sea la aceleracin. Precisa-mente dichos conceptos y ecuaciones tienen un carcter de construcciones tentativas, de hip-tesis de trabajo, y se trata ahora de constatar su validez para el estudio de los movimientos

reales, como el de cada de los graves que aqu se propone, es decir, de constatar sucapacidad para describirlos y predecir resultados contrastables experimentalmente.

Consideracin del posible inters de la situacin planteada

A.1. Discutan el posible inters que tiene el estudio de la cada de los cuerpos.

Conviene insistir en la importancia de esta discusin previa acerca del inters delestudio planteado: una orientacin investigadora como la que aqu se propone es incom-patible con la inmersin de los estudiantes en una tarea cuya finalidad y sentido se lesescape. Esto es lo que suele hacerse, sin embargo, incluso cuando existe la voluntad de

plantear la tarea como una investigacin. Se argumenta al respecto que los alumnosdifcilmente podrn conocer las razones que muestran la relevancia del estudio planteadoy su posible inters. De hecho, cuando se les plantea dicha reflexin en esta prctica,inicialmente apenas se les ocurre nada, ms all de algunos tpicos como se trata de unmovimiento habitual en la vida cotidiana y otros del mismo estilo. Pero, una vez roto elhielo inicial, va surgiendo toda una variedad de argumentos relativos al lanzamientode objetos desde diferentes lugares, al movimiento de los proyectiles, etc, que, ademsde favorecer una actitud ms positiva hacia la tarea, permiten una aproximacin funcio-nal a las relaciones CTSA y auspician la adquisicin de una concepcin preliminar de latarea. Conviene puntualizar, sin embargo, que lo esencial no es que los estudiantes sean

capaces de dar abundantes y valiosos argumentos sobre el inters de la situacin plantea-da, sino que se modifique la actitud con que enfocan la tarea, hacindola ms relevante,menos ejercicio escolar.


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El profesor tiene, claro est, un papel esencial en esta discusin: le corresponde resal-tar y amplificar los argumentos dados por los estudiantes y aadir otros, intentandorelacionarlos con los que ellos han utilizado. As, la idea de que se trata de un movimien-to habitual en la vida cotidiana puede dar lugar a que el profesor resalte algunos aspec-

tos como, en primer lugar, la importancia de recurrir a un movimiento muy comn,relativamente simple y fcil de reproducir, para comenzar a estudiar la validez de losconceptos introducidos hasta aqu. Se puede insisitir, a ese respecto, en que los investi-gadores comienzan, en general, con el planteamiento de situaciones sencillas, acotadas,para pasar despus a otras ms complejas. Si queremos conocer un movimiento conimportantes aplicaciones prcticas como el lanzamiento de un proyectil (por citar unejemplo habitualmente mencionado por los estudiantes), es conveniente comenzar por lasituacin ms elemental, que es, precisamente, la de su cada desde una cierta altura.

Por otra parte, el hecho de que se trate de un movimiento reiteradamente observa-do permite tambin hacer una prediccin inquietante: su estudio permitir constatar

puede anunciarse a los estudiantes que muchas cosas que nos son familiares resul-tan sistemticamente mal interpretadas. Ello les aproximar a una caracterstica esen-cial de la activ idad cientfica: la necesidad de cuestionar lo que parece obvio, ev idente,de sentido comn. Hemos podido comprobar que una prediccin como sta, realizadacon cierto nfasis, genera un cierto suspense y refuerza el inters del trabajo que seva a realizar.

Cabe sealar, por ltimo, que al evaluar la nueva orientacin de los trabajos prcticos,los estudiantes valoran muy positivamente esta reflexin inicial y la consideran uno desus elementos ms importantes y motivadores.

Anlisis cualitativo inicial de la situacin y precisindel problema

La discusin acerca de la importancia del estudio planteado contribuye, como ya he-mos sealado, a que los estudiantes comiencen a formarse una concepcin preliminar dela situacin problemtica. Ello les permite ahora sin la brusquedad que supone entraren materia directamente realizar un anlisis cualitativo ms detenido, que les ayude aacotar la situacin y transformarla en un problema preciso. A tal objeto se puede plantearla siguiente actividad:

A.2. Teniendo en cuenta las experiencias cotidianas, qu puede decirse, a ttulo deprimeras conjeturas, acerca del movimiento de cada de los cuerpos?

En la discusin con los alumnos aparecen dos ncleos de ideas:

1) Muchos de ellos piensan que cuanto mayor sea la masa del cuerpo, ms rpidamentellegar al suelo, aunque algunos otros puedan cuestionarlo, porque recuerdanhaber estu-diado en algn curso precedente que el tiempo de cada es independiente de la masa.

2) Se trata de un movimiento de velocidad creciente, tal vez uniformemente acelerado.

Conviene centrarse, en primer lugar, en la hiptesis de la influencia de la masa. Comovemos, el debate ha permitido sacar a la luz, de un modo natural, las preconcepciones que

tienen los alumnos sobre el fenmeno estudiado. Diversas investigaciones han mostrado,en efecto, lo persistente que resulta la creencia, en estudiantes de distintos niveles deenseanza, acerca de que la rapidez de la cada depende de la masa del cuerpo. Pero estas


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preconcepciones adquieren ahora el estatus de hiptesis que deben ser sometidas a prue-ba y, en caso de verse falsadas, sustituidas por otras, etc.

Cuando se pide a los estudiantes que fundamenten su hiptesis, avanzan argumentosque pueden ser parcialmente ciertos (como el cuerpo que pesa ms es atrado con una

fuerza mayor), pero que conducen a conclusiones incorrectas por incurrir en reduccio-nismo funcional (es decir, por no tener en cuenta otras posibles consecuencias de lamodificacin de la masa). El argumento principal, sin embargo, es la experiencia reiteradade ver caer, en general, lentamente a objetos muy ligeros y ms rpidamente a los mspesados. Es esta evidencia la que se impone. y la que merece ser cuestionada, sindetenerse, por ahora, en mayores fundamentaciones, que obligaran a consideracionesdinmicas prematuras y podran debilitar el muy conveniente choque producido por lafalsacin de la hiptesis.

A.3. Procedan a contrastar las hiptesis acerca de la influencia o no de la masa en el

tiempo de cada.La experiencia que consiste en dejar caer dos cuerpos pesados que tienen masas

muy diferentes permite a los estudiantes constatar que, en general, el tiempo de cada nodepende de la masa, al menos de modo esencial. Pero se plantea tambin la discusin depor qu cuerpos muy ligeros, como una hoja de papel, una pluma, etc., caen tan lenta-mente, haciendo surgir la idea de que ello sea debido a la friccin con el aire. Conviene,pues, proponer la siguiente actividad:

A.4. Diseen distintas experiencias para mostrar que, si se hace despreciable la friccin conel aire, todos los cuerpos caen prcticamente en el mismo tiempo.

Los alumnos sugieren, a menudo, la utilizacin de un tubo largo de vidrio del cual sepueda extraer el aire. Galileo no pudo realizar esta experiencia porque en aquella pocaan no se haba construido la bomba de vaco, y tampoco hoy muchas escuelas cuentancon tales bombas y con el tubo de vidrio adecuado para realizarla. Ello obliga a solicitarotros diseos, aunque valorando como se merece esta propuesta de los estudiantes, queconstituye la forma de contrastacin ms directa.

Los estudiantes proponen entonces diversos e ingeniosos diseos para reducir la fric-cin de, por ejemplo, una hoja de papel con el aire, similares a los que recoge la historiade la ciencia: colocar la hoja de papel sobre un libro y dejarlos caer; hacer caer vertical-

mente la hoja de papel colocndola, para ello, junto a un libro tambin vertical; arrugarla hoja de papel hasta transformarla en una pequea esfera. Los tres diseos, y particular-mente el ltimo, llevan a la conclusin de que, en ausencia de resistencia del aire, eltiempo de cada es independiente de la masa de los cuerpos.

Los estudiantes se han visto obligados, pues, a modificar su hiptesis inicial y, alpropio tiempo, a replantearla investigacin, acotndola con mayor precisin: ahora setrata de estudiar la cada de los cuerpos en ausencia de resistencia del aire (o cuando staes despreciable). Esto es algo que merece ser resaltado, pues es una buena ocasin paraque perciban el carcter no lineal de una investigacin.

Nos ocuparemos, en lo que sigue, de la segunda de las hiptesis inicialmente formula-

das, teniendo ahora en cuenta las precisiones introducidas sobre la ausencia de resisten-cia del aire.


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Operativizacin de la hiptesis acerca de que el movimientode cada de los cuerpos es uniformemente acelerado

Dado que no podemos medir directamente la aceleracin de cada para comprobar si esconstante o no, es necesario derivar consecuencias contrastables, que hagan dicha hipte-sis operativa:

A.5. Deduzcan, a partir de la hiptesis de que la cada de los cuerpos tiene lugar conaceleracin constante, alguna consecuencia directamente contrastable.

Esta derivacin implica el manejo del cuerpo de conocimientos disponible, poniendode manifiesto, una vez ms, el importante papel que ste juega a lo largo de toda lainvestigacin. Los estudiantes, tras concluir que las nicas medidas directas posibles, enel estudio de un movimiento, son las de distancias y tiempos, y habiendo deducido ya lasecuaciones del movimiento uniformemente acelerado, recurren a la ecuacin e = 1/2at2,para el caso de que la velocidad inicial sea cero. La hiptesis operativa es, pues, que larelacin entre los tiempos t de cada desde distintas alturas y los valores h de dichasalturas podr ser descrita mediante la ecuacin h = kt2.

Otra variante para operativizar la hiptesis consiste en construir el grfico v = f(t)con el fin de comprobar si es una lnea recta. Ello remite tambin, por supuesto, a medi-das de distancias y tiempos, pero resulta conveniente mostrar que existen distintos cami-nos de contrastacin, distintas consecuencias contrastables.

Elaboracin de estrategias para someter a pruebalas hiptesis formuladas

A.6. Diseen experimentos para contrastar la hiptesis de que el movimiento de cada delos cuerpos es uniformemente acelerado.

Los estudiantes, de entrada, suelen proponer dejar caer una pequea esfera, paraevitar al mximo el rozamiento, desde distintas alturas y medir en cada caso el tiempoempleado en caer para ver si los valores obtenidos se ajustan a la relacin prevista. Esnecesario hacerles notar que los tiempos de cada son tan pequeos que no es posiblerealizar medidas precisas de los mismos en esas condiciones. Conciben entonces la posi-bilidad de fotografiar la cada de la esfera, al lado de una cinta mtrica, con una cmaraque dispare automticamente a intervalos de tiempo regulares y muy breves. ste es un

procedimiento que se ha utilizado, con buenos resultados, conviene indicar a los estudian-tes a modo de refuerzo de sus planteamientos, recurriendo a fotografas estroboscpicas.

La idea de la automatizacin aparece como algo bsico para evitar los problemas decoordinacin entre el instante de soltar la esferita y la puesta en marcha del cronmetro.En ese sentido surge tambin la propuesta de utilizar relojes electrnicos, que se ponganen marcha al soltarse la esfera y se paren al chocar sta contra un tope.

Aqu es pertinente sealar que en calidad de reloj electrnico puede emplearse unordenador, lo que permitira, adems, elevar el nivel de automatizacin en la realizacindel experimento (Guisasola et al., 1999). En particular, teniendo en cuenta su capacidadpara almacenar datos en memoria, parece lgico intentar, utilizando determinados senso-

res, el registro de las distancias y los tiempos en un movimiento nico, evitando as lanecesidad de repetir varias veces las experiencias de cada. Por otra parte, el disponer delos datos en la memoria del ordenador posibilitara, mediante un programa informtico,


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elaborado al efecto o profesional, el procesamiento inmediato de ellos. Estas ideas mere-cen ser resaltadas como ejemplos de aproximacin a los actuales principios tecnolgicosde la automatizacin de experimentos, lo cual debe constituir uno de los objetivos de laenseanza de las ciencias en la actualidad (Valds y Valds, 1994).

Pese al inters de las propuestas precedentes, conviene hacer notar a los estudiantesque en la poca de Galileo no se dispona, obviamente, de medios adecuados ni para lamedida precisa de los tiempos ni para la automatizacin. Ello le llev a concebir la posi-bilidad de debilitar la cada, hacindola ms lenta. Se trataba de imaginar algn movi-miento asociado a la cada de los cuerpos pero que tuviera lugar ms lentamente (sin paraello, claro est, introducir friccin). Esto constituye una estrategia ingeniosa para salirdel impase y merece la pena que los estudiantes se planteen dicha tarea como un ejem-plo de la creatividad que exige, en todo momento, el desarrollo de una investigacin.

A.7. Conciban varios procedimientos para debilitar la cada de los cuerpos, pero sin

desvirtuar su naturaleza de cada en ausencia de friccin.Cabe sealar que, en ocasiones, algunos estudiantes conocen ya el experimento del

plano inclinado, de aqu que la actividad solicite variosprocedimientos. Los estudiantesencuentran serias dificultades para imaginar un diseo adecuado, y sus primeras propues-tas suelen incluir fuerzas de resistencia (dejar caer la esferita en un tubo lleno de unlquido viscoso, colgar la esferita de un pequeo paracadas...). La discusin de estaspropuestas y la insistencia del profesor en que se trata de lograr que el cuerpo caiga mslentamentesin introducir fuerzas de resistencia al movimiento conduce, sin embargo, apropuestas adecuadas adems de dejar caer la esferita por un plano inclinado como,por ejemplo, colgar dos masas iguales de los extremos de un cordel que pasa por una

polea sin rozamiento apreciable y colocar una pequea sobrecarga en uno de los extre-mos. Otro diseo parecido y habitualmente propuesto consiste en utilizar un carrito quepueda moverse por un plano horizontal con friccin despreciable, del que tira con ayudade una cuerda y polea fija al extremo del plano un pequeo cuerpo que cae verticalmente.

Es preciso insistir en que merece la pena tener algo de paciencia y permitir a losestudiantes que lleguen a concebir estos diferentes diseos, pues ello constituye unaexcelente ocasin para que entren en contacto con una de las tareas ms creativas ysatisfactorias del trabajo cientfico (lamentablemente escamoteada en las prcticas habi-tuales, cuyo diseo se da ya elaborado). Una tarea que, como ya hemos sealado, pone derelieve el papel central de la tecnologa en el desarrollo cientfico.

Se puede proceder ahora a realizar algunode los experimentos diseados sin el peligrode que sean vistos como tareas tediosas, sin inters y sin vinculacin con lo que es laciencia actual.

Planificacin y realizacin de los experimentosAunque al llegar a este punto se posee ya una concepcin general de los diseos, ello

no significa que ahora quede una actividad puramente manipulativa.

A.8. Realicen el experimento relativo a la cada de una esferita por un plano inclinado.

Incluso en un diseo tan elemental como ste, desde el punto de vista tcnico, surgennumerosos problemas que deben ser resueltos. Por ejemplo, cmo soltar la esfera para nocomunicarle velocidad inicial?, o cmo coordinar el inicio y final del movimiento con la


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puesta en marcha y detencin del cronmetro? La dificultad de esta coordinacin que setraduce en dispersiones muy significativas de los tiempos, dada su brevedad hace ver laconveniencia de automatizar el proceso, por ejemplo, con ayuda de un ordenador. Estorequiere si los estudiantes carecen de experiencia en este campo una intervencin

mucho ms directa del profesor, pero la comprensin bsica de los montajes y del progra-ma informtico requerido est al alcance de los estudiantes y permite la vinculacin deesta investigacin con elementos fundamentales de la tecnologa moderna.

Utilizando la funcin TIMER del lenguaje BASIC, por ejemplo, es posible medir inter-valos de tiempo con exactitud de unas cinco centsimas de segundo, lo que sera suficien-te en el caso de la cada por un plano inclinado, y mediante un programa convenientementeelaborado dicha exactitud puede llegar hasta 10-5s (Valds y Valds, 1998). La entrada deinformacin digital al ordenador se efecta empleando sencillos interruptores: por ejem-plo, la esfera puede es

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02 Cultura C. Parte II