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Loreto A. Mora Muñoz
Fundamentos y perspectivas de la metodología indagatoria en la enseñanza
de las ciencias.
Campo del conocimiento:
Áreas OECD: 5. Ciencias Sociales, 5.C. Ciencias de la Educación
Diseño de Cubierta: L. A. Mora Muñoz (2010)
2
“Haz capaz a tu escuela de todo lo grande que ha pasado y
va a pasar en el mundo”
Gabriela Mistral, Nobel de Literatura 1945.
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Índice de contenidos
I. ANTECEDENTES DE ESTE MODELO DE ENSEÑANZA. .......................................................... 9
1.- INVESTIGACIONES INTERNACIONALES. ......................................................................................... 9
2.- MARCO POLITICO INTERNACIONAL Y NACIONAL.................................................................... 11
3. ORIGENES DE LA INDAGACION COMO METODOLOGÍA EXPERIMENTAL PARA LA
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS. ................................................................................................................ 13
4. EL ESTADO DE LA FÍSICA EXPERIMENTAL SIN INDAGACION EN COLEGIOS. .......... 16
5. EL TRABAJO COLABORATIVO COMO FACTOR A FAVOR DEL APRENDIZAJE ........... 17
6. ESTADO ACTUAL DE LA METODOLOGÍA INDAGATORIA EN CHILE. ................................ 18
II. FUNDAMENTOS PSICOLOGICOS ............................................................................................. 22
7. CONSTRUCCION DEL CONOCIMIENTO (PIAGET) ...................................................................... 22
8. APRENDIZAJE SOCIAL (VIGOTSKY) ................................................................................................... 24
9. TRABAJO COOPERATIVO (JOHNSON Y JOHNSON) .................................................................. 26
10. RECONSTRUCCION CONSTANTE DEL APRENDIZAJE (AUSUBEL) ................................ 29
III. FUNDAMENTOS FILOSOFICOS ................................................................................................ 32
11. THOMAS KUHN: es hora de quebrar los paradigmas de la enseñanza/aprendizaje de las
ciencias. .................................................................................................................................................................... 32
12 PAUL FEYERABEND: Contra el método (de Enseñanza) de las ciencias. ........................... 34
13 IMRE LAKATOS: Los alumnos son los científicos que rompen el núcleo firme de sus preconcepciones. .................................................................................................................................................. 39
14. KARL POPPER: refutar las teorías ingenuas y preconceptos erróneos de los
estudiantes…. ........................................................................................................................................................ 41
IV. PROPUESTAS PARA FORTALECER LA METODOLOGÍA INDAGATORIA ....................... 45
15. ALTERNATIVAS PARA SUPERAR POSIBLES DIFICULTADES ............................................ 45
16. PROYECCIONES DE CAPACITACION Y FORMACION CONTINUA DE DOCENTES . 46
17. EXPERIMENTOS INTERACTIVOS COMO MATERIAL (RECURSO) DE CLASE INDAGATORIA. ..................................................................................................................................................... 48
18. MAPAS CONCEPTUALES COMO ESTRATEGIA DE EVALUACION EN LA
METODOLOGÍA INDAGATORIA ................................................................................................................... 50
V. CONCLUSIONES .......................................................................................................................... 55
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS................................................................................................. 59
4
5
INTRODUCCIÓN.
La propuesta siguiente tiene por objetivo responder de forma simple y
acotada a la búsqueda de los fundamentos de una metodología de
enseñanza que ha estado de moda en Chile: La indagación en la enseñanza
de las ciencias. Ya desde los estudios de Daniel Gil Pérez (2002), entre sus
propuestas alternativas para la enseñanza de las ciencias, se propone
realizar un isomorfismo entre Aprendizaje de las Ciencias e Investigación
Científica, para que el aprendizaje científico en el aula se aproxime al trabajo
de la comunidad científica en los centros de investigación. Las estrategias de
aprendizaje, entonces, han de incluir actividades asociadas a la metodología
científica, con sus valores y actitudes correspondientes a la actividad
científica y la comunidad científica. Pero, ¿cuáles valores y actitudes
conlleva dicha actividad?
Desde cierto punto de vista, la enseñanza de las ciencias no se considera
centrada sólo en los “qué” (contenidos declarativos) sino, además, debe
preferentemente estar centrada en los “cómo” (contenidos procedimentales),
dado que los científicos investigan en ciencias y luego construyen el
conocimiento científico; nuestros alumnos investigando en clases de ciencias
deberían construir sus propios conocimientos científicos (y de otras áreas).
Así, se habrá de organizar la enseñanza científica orientando el aprendizaje
de los alumnos hacia una construcción de conocimientos científicos
responde, como una analogía, a una investigación dirigida y colaborativa,
como lo hacen los científicos.
En Chile diversos proyectos tales como Mejoramiento en la Enseñanza de
las Ciencias en Básica (en adelante MECIBA), Enseñanza de las Ciencias
Basada en la Indagación (en adelante ECBI), han desarrollado estrategias de
enseñanza y aprendizaje basadas en la INDAGACION. Se proponen
6
módulos de actividades prácticas, de bajo costo y fácil reproducción, en las
cuales los estudiantes de enseñanza básica realizan experiencias que les
permiten explicitar sus ideas previas respecto de los contenidos a aprender,
y luego contrastar estas ideas previas con las evidencias que resultan de las
experiencias para generar discusión y consensuar, mediante preguntas
indagatorias, las ideas nuevas en función de los contenidos que se desea
enseñar. Otras instituciones gubernamentales chilenas como EXPLORA,
CONICYT, también apoyan esta metodología de enseñanza innovadora de
las ciencias aportando recursos para la formación de clubes de ciencia,
talleres o academias de ciencias en las escuelas de todo el país,
mayoritariamente enfocados a la educación básica, con algunas aplicaciones
e investigaciones en educación secundaria y hasta en nivel universitario.
Entonces, ¿Cuáles son los fundamentos que sustentan estas formas
“modernas” de enseñanza de las ciencias?
Si decimos que una enseñanza tradicionalista de las ciencias, de
transmisión/recepción, se sustenta en el racionalismo o empirismo lógico,
este modelo indagatorio tendrá sus bases epistémicas en las tendencias más
contemporáneas de la filosofía de las ciencias, y aun cuando no haya surgido
desde sus bases, puede considerarse más cercana a ellas que al positivismo
lógico de las primeras décadas de 1900.
Los esfuerzos por mejorar el aprendizaje de las ciencias han estado
centrados fundamentalmente en cambiar las prácticas educativas del sistema
escolar. En enseñanza media, sobre todo, se observa a alumnos
desmotivados, y así como se hay cambios hacia el formato del estudio
conceptual de las ciencias, también los conocimientos “prácticos” tan
comunes en las asignaturas científicas se han visto en necesidad de
transformación, pasando de un método científico rígido, donde los trabajos
prácticos de laboratorio se aprehenden como recetas de cocina, a una
7
metodología activo-participativa, donde el contexto y la dinámica del grupo
de trabajo tiene relevancia.
El texto a continuación es producto de 5 años de investigación en la
metodología indagatoria en la enseñanza de las ciencias, en la zona de la
región de Valparaíso (Chile), conociendo primero aplicaciones de las
experiencias internacionales en los laboratorios de física universitaria,
ejecutando clases y talleres utilizando esta metodología, confeccionando
actividades y módulos de indagación en ciencias, participando del proyecto
ECBI en el monitoreo escuelas participantes, presentando micro-
investigaciones sobre metodología indagatoria en congresos internacionales
de física y enseñanza de las ciencias, recolectando antecedentes filosóficos,
e implementando la indagación en educación media (secundaria) y en
cátedras de educación superior. Pero, sin duda alguna, todas estas
interacciones con la enseñanza basada en la indagación convergen en una
tesis para obtener el grado académico de Magíster, que es el principal
promotor de esta publicación. Gran parte de las ideas aquí contenidas son
fruto de la recopilación de antecedentes y obtención de conclusiones de
dicha investigación realizada entre 2008 y 2010.
En adelante el trabajo se divide en cuatro secciones, en las que se
consideran algunas claves del surgimiento, desarrollo, y potencial de esta
forma de enseñar ciencias en Chile, abarcando primeramente algunos de los
antecedentes que hacen posible esta metodología de trabajo en el aula;
dando los fundamentos psicológicos, que consolidan este modelo de
enseñanza/aprendizaje; planteando los sustentos filosóficos que convergen
con la enseñanza indagatoria, en las clases de ciencias; y finalmente
proponer nuevas aplicaciones a esta metodología de enseñanza por
indagación, para fortalecer la enseñanza/aprendizaje de las ciencias.
8
9
I. ANTECEDENTES DE ESTE MODELO DE ENSEÑANZA.
1.- INVESTIGACIONES INTERNACIONALES.
En el Segundo Estudio Regional Comparativo y Explicativo (SERCE) de la
Oficina Regional de Educación de la UNESCO para América Latina y el
Caribe, realizado en el año 2009 se plantea que:
“Numerosos estudiosos del proceso de enseñanza aprendizaje coinciden, en
los últimos años, en considerar que en la escuela actual subsisten elementos
significativos de un enfoque tradicionalista donde es el docente el principal
protagonista. Lo anterior limita extraordinariamente el aprendizaje y el
desarrollo de múltiples potencialidades en los escolares en quienes es notorio
un pobre avance en el desarrollo de habilidades intelectuales y prácticas, en los
aspectos reflexivos de su aprendizaje, en la carencia de procedimientos que les
permitan aprender y resolver tareas independientemente”.
Uno de los propósitos de esta metodología INDAGATORIA en enseñanza de
las ciencias es la recuperación de potenciales científicos mediante procesos
motivadores, con actividades prácticas que permitan expresarse a los
estudiantes, y aprender desde sus propias ideas iniciales.
El mismo estudio plantea debilidades en la forma tradicional de realizar las
clases de ciencias:
“Es patente también la ausencia de procesos de generalización bien
conducidos, que les faciliten apropiarse conscientemente de nociones,
conceptos, leyes, juicios que han de aprender y aplicar en nuevas y diferentes
tareas docentes y que, como parte de su cultura general, les preparen para
enfrentar exitosamente la vida en diversidad de circunstancias” (UNESCO,
2009).
10
Desde luego que en un mundo en constante cambio y en una sociedad tan
“bombardeada” de información hemos de encontrar en nuestras aulas
estudiantes tan distintos y complejos como sus propios modos de conocer y
aprender del mundo que les rodea. Cabe destacar que frente a un modelo
tradicional de enseñanza el docente actúa como el centro del proceso de
enseñanza/aprendizaje; sin embargo en la actualidad los alumnos manejan
tal cantidad de información que el profesor es más bien un facilitador y
orientador de su aprendizaje. Lo expuesto a continuación sugiere
necesariamente una reformulación de los métodos de
enseñanza/aprendizaje.
“En el modelo tradicional de enseñanza, el docente es quien provee los
conocimientos elaborados y el alumno, en forma pasiva los consume, sin
asegurar la transmisión del saber. Los modelos de enseñanza mediante la
investigación postulan la importancia de situar al alumno en un contexto similar
al que se encuentra un científico, pero bajo la dirección de un docente”
(Suranití et al; 2004).
Por otro lado, la investigación de Fernández (et al, 2002) comprueba las
visiones deformadas que los mismos docentes han transmitido a sus
alumnos respecto de las ciencias. Katz (1996) declara que los mismos
estudiantes consideran que las asignaturas de ciencias naturales son
engorrosas y aburridas. Algunas concepciones de la ciencia como su
carácter analítico, descontextualizado, elitista, acumulativo, entre otras,
serían las responsables de alejar a los alumnos de la actividad científica,
y específicamente de su aprendizaje.
Por las razones expuestas antes es que se propone la metodología
indagatoria para la enseñanza de las ciencias. Esta forma de enseñar
simula un proceso científico en el que estudiantes y profesores, en la
discusión, comparan, preguntan, investigan, predicen, analizan y
concluyen, en conjunto.
11
El desafío planteado es aún mayor toda vez que pretende motivar la
participación de los estudiantes en la construcción de conocimiento científico.
Si se propone la enseñanza de las ciencias mediante la metodología
indagatoria en la enseñanza media dirigida a alumnos catalogados de
“humanistas” por el sistema escolar – estos estudiantes “escapan” de las
asignaturas científicas al escoger asignaturas electivas (o diferenciadas) de
“letras”, es decir, materias sobre lenguaje, comunicación, idioma extranjero,
historia contemporánea, filosofía, psicología – es posible recuperar las
motivaciones de estos jóvenes hacia el estudio de la ciencia, sobre todo por
el carácter dinámico del modelo indagatorio.
2.- MARCO POLITICO INTERNACIONAL Y NACIONAL.
En el contexto de la reforma educativa en América Latina, y desde la llamada
“Década de la educación para el Desarrollo Sostenible (2005–2014)”
declarada por las Naciones Unidas, la UNESCO (2005) se ha planteado
algunas propuestas didácticas para la educación científica, específicamente
en jóvenes entre 15 y 18 años de edad. En esta declaración se plantea la
necesidad de resituar la enseñanza de las ciencias de manera de asegurar
una formación científica de calidad, orientada al desarrollo sostenible, en el
marco de una “Educación para Todos”.
En cuanto a las clases de ciencias y el conocimiento que construyen los
estudiantes de las disciplinas científicas establece que:
“Nuestra región presenta una situación en la cual no sólo se da una gran
inequidad en la adquisición de los conocimientos en general, sino que la
mayoría de los alumnos no son atraídos por las clases de ciencias, las
encuentran difíciles y pierden interés.”(Ibid)
12
En este documento, del año 2005, se da importancia a la educación científica
en la sociedad actual, tanto para la preparación de futuros científicos como
por su papel esencial en la formación ciudadana. Al mismo tiempo en el texto
se analizan las visiones de ciencia y tecnología transmitidas por la
enseñanza. Y plantean que estas visiones han contribuido al fracaso escolar
en ciencias, en cuanto hay estudiantes cuyas actitudes son de rechazo hacia
las disciplinas científicas y, consecuentemente, ha llevado a una carencia de
candidatos para estudios científicos de nivel universitario. Este análisis
muestra la necesidad de una reorientación de las estrategias educativas con
los estudiantes de educación media, y conduce al esbozo de un modelo de
enseñanza/aprendizaje de las ciencias como investigación orientada en torno
a situaciones problemáticas de interés.
Es en este sentido que las innovaciones, en educación de las ciencias en
Chile, han tenido cabida en cuanto cambian las concepciones de los
estudiantes, y de la sociedad, respecto de la ciencia:
“La metodología indagatoria, que utilizamos para desarrollar “el espíritu
científico” de niños y niñas, puede constituirse en una poderosa herramienta
para el cambio, si también nos preocupamos de que las actitudes que
promueve guíen a la organización.” (Devés, 2008)
Así programas como ECBI han impulsado en Chile un cambio sustancial en
la concepción de las clases de ciencias en enseñanza básica, transformando
las antiguas cátedras científicas centradas en el docente, como orador y
transmisor del conocimiento científico, en talleres de trabajo grupal centrados
en los estudiantes, como investigadores y constructores de su propio
conocimiento científico.
El plan actual de ajuste curricular impulsado por el MINEDUC (2008)
establece que además de modificar las secuencias de contenidos y la
organización de objetivos fundamentales y contenidos mínimos obligatorios
(en adelante OF y CMO, respectivamente), un plan metodológico que
13
permita el desarrollo de habilidades durante el proceso de
enseñanza/aprendizaje de las ciencias mediante la indagación:
“Se explicita además un eje transversal de indagación científica, visibilizando
habilidades de razonamiento y saber-hacer involucradas en la búsqueda de
respuestas acerca de la naturaleza del mundo natural, basadas en
evidencias”(Ibid.)
Esta declaración invita a los docentes a proponer unidades didácticas
basadas en estrategias metodológicas indagatorias, y puede dar
orientaciones a docentes, directivos y establecimientos educacionales, para
implementar y promover la enseñanza basada en la indagación, sobre todo
en nivel secundario, o educación media, donde los jóvenes toman las
decisiones sobre su futuro profesional, y de proyecto de vida.
3. ORIGENES DE LA INDAGACION COMO METODOLOGÍA
EXPERIMENTAL PARA LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS.
En Chile comienza a tener cabida esta forma de enseñar ciencias cuando en
julio de 2002, producto del trabajo desarrollado en un taller de planificación
estratégica organizado por la National Academy of Sciences y el Smithsonian
Institution a través del Programa LASER K-8, en el que se recogió la
experiencia de numerosos distritos educacionales norteamericanos, se
conformó un equipo de trabajo interdisciplinario de científicos y especialistas
en educación, dando origen al “Programa de Educación en Ciencias basado
en la Indagación (ECBI) para niños y niñas de 5º a 8º de Enseñanza Básica”.
El proyecto inicialmente presentó un piloto, en algunas escuelas de Cerro
Navia, y hasta ahora ha sido desarrollado en forma conjunta por el Ministerio
de Educación y la Academia de Ciencias de Chile, ésta última apoyada por la
Facultad de Medicina de la Universidad de Chile y con la participación de
14
organismos internacionales líderes en la educación en ciencias como lo son
la Academia de Ciencias de Francia y la National Academy of Sciences de
Estados Unidos.
Según la metodología de enseñanza que promueve la indagación, de los
orígenes de esta forma de enseñanza se podría citar que la forma de llevar a
cabo las clases de ciencias funciona según los principios de la ESCUELA
ACTIVA, cuando se plantea que el alumno es el centro del proceso de
Enseñanza /Aprendizaje. La indagación cabe dentro de las corrientes
modernas de enseñanza de las ciencias, como un ejemplo de lo que Zaidi
(2005) llama INQUIRY APPROACH, en que los estudiantes aprenden
ciencias a partir de una secuencia en la que ellos son quienes investigan y
plantean conclusiones.
Ahora bien, cuando hablamos de la metodología indagatoria en Chile
[programa ECBI], nos referimos principalmente a dos características, que
diferencian esta forma de hacer las clases de ciencias de una práctica típica
de experimentación, que también son activas y participativas. Estas
características son:
I. Indagar implica hacer preguntas a los estudiantes, que guíen las
actividades y orienten el aprendizaje de conceptos correctos
contrastando las ideas previas con las evidencias que demuestran las
diversas actividades.
II. El proceso de aprendizaje se lleva a cabo con actividades prácticas
que responden al CICLO DEL APRENDIZAJE que comprende etapas:
MOTIVACION (también llamada FOCALIZACION), EXPLORACION,
DESARROLLO CONCEPTUAL, APLICACIÓN y REFLEXION.
El ciclo del aprendizaje, mencionado antes, está organizado en etapas que
dan un orden secuenciado a las actividades a partir de los pasos que
favorecen la construcción del conocimiento en los estudiantes.
15
“Los alumnos que aprenden a través del método indagatorio, se involucran en
muchas de las mismas actividades y procesos de pensamiento que los
científicos utilizan para producir nuevo conocimiento.” (Devés, 2008)
Estos momentos, dinámicos e interrelacionados, pueden ordenarse para
representar los procesos que los estudiantes posiblemente siguen cuando
construyen su conocimiento, como los son:
Primera: identificar ideas previas, para desde allí iniciar la construcción del
conocimiento nuevo.
Segunda: experimentar confrontando las ideas previas con actividades.
Tercera: desarrollar actividades guiadas a la adquisición de contenidos
nuevos.
Cuarta: aplicar los conocimientos adquiridos en situaciones problemáticas.
Quinta: reflexionar sobre el proceso que le permitió aprender.
Un esquema1 muy claro de la aplicación de este método se muestra en la
figura 1. En ella se enfatizan los cuatro procesos mencionados, con ejemplos
de preguntas y actividades en cada etapa del ciclo.
Figura 1. Estructura del ciclo del aprendizaje ECBI.
1 Fuente: Revista “Nuestros Temas”. Material de apoyo para Profesoras y Profesores |N˚ 21, 2005|
16
4. EL ESTADO DE LA FÍSICA EXPERIMENTAL SIN INDAGACION EN
COLEGIOS.
Una tesis doctoral, de la Universidad de Murcia (Cordón, 2008) respecto de
la enseñanza de los contenidos procedimentales en ciencias, plantea entre
sus conclusiones que los contenidos procedimentales tienen un carácter
subsidiario en los contenidos conceptuales, y, precisamente por no
desarrollarse de forma adecuada, en general, los estudiantes no suelen
adquirir las capacidades necesarias para su puesta en práctica. Presenta
además que los estudiantes que finalizan la educación primaria y los que
cursan la educación secundaria tienen numerosas dificultades para el
aprendizaje de los contenidos procedimentales de ciencias naturales, sobre
todo en la representación de datos a través de tablas y gráficas, y aquellos
que forman parte del proceso de investigación (Método Científico).
La principal justificación que se da en dicha tesis doctoral respecto de las
dificultades de los estudiantes para poner en práctica los contenidos
procedimentales es que existe una enseñanza inadecuada, orientada
preferentemente al ámbito de los conceptos, con actividades rutinarias y
repetitivas que no favorecen el desarrollo de capacidades, habilidades y
destrezas requeridas para el dominio de contenidos procedimentales. Por
otra parte resalta el carácter conceptual de los textos de estudio, tal vez
descuidando los aspectos procedimentales, lo que no contribuye al
aprendizaje de contenidos procedimentales, así como la escasa habilidad
lingüística y matemática que necesitan los estudiantes para adquirir
contenidos de procedimientos.
La UNESCO (2005), en su reporte sobre “cómo promover interés por la
cultura científica” revela que los mismos profesores habitualmente han
concebido los trabajos de laboratorio como simples manipulaciones. Así
17
mismo destaca el carácter de simple “receta” que tienen las actividades de
experimentación con énfasis casi exclusivo en la realización de mediciones y
cálculos. Se plantea también la ausencia de muchos de los aspectos
fundamentales para la construcción de conocimientos científicos, tales como
la discusión de la relevancia del trabajo a realizar y el esclarecimiento de la
problemática en que se inserta, la participación de los estudiantes en el
planteamiento de hipótesis y el diseño de los experimentos, el análisis de los
resultados obtenidos, entre otros.
5. EL TRABAJO COLABORATIVO COMO FACTOR A FAVOR DEL
APRENDIZAJE
El modelo de aprendizaje colaborativo se sustenta en el trabajo en equipos,
grupos pequeños de estudiantes se congregan para lograr objetivos de
aprendizajes comunes (Barkley, et al. 2007), sin entrar en detalle si son
conscientes o no de estos objetivos. Es parte de esta concepción de
aprendizaje colaborativo el que los docentes pasen su protagonismo a los
alumnos, más bien, los profesores se convierten en miembros de una
comunidad que busca el saber, en conjunto con los grupos de estudiantes.
Cabe destacar que para que el aprendizaje sea colaborativo hay algunos
factores que deben cumplirse entre los miembros del grupo para que el
grupo en sí tenga éxito en el cumplimiento de su tarea, entre ellos:
responsabilidad individual y de grupo, valoración del grupo, desarrollo de
competencias de trabajo en equipo, entre otras (Smith, 1996). Dichos valores
que deben ser comprendidos y adoptados por los estudiantes y reforzados
por las actitudes de los docentes a cargo del trabajo práctico.
18
Las investigaciones respecto del aprendizaje colaborativo (Barkley, et al.
2007) centran su atención en los resultados positivos que hay respecto de
ámbitos como:
a) la influencia de los compañeros sobre el aprendizaje de los estudiantes,
que suele ser muy amplia.
b) la interacción con los profesores en discusiones, generando juntos la
construcción del aprendizaje.
c) estudiantes aventajados y aquellos poco preparados se benefician del
trabajo colaborativo, en la medida en que comparten el aprendizaje,
aprenden unos de otros.
Estos factores, han devuelto al trabajo práctico o de laboratorio su carácter
de reforzador del aprendizaje, y principalmente han abierto la discusión sobre
si es posible una enseñanza menos catedrática y más participativa que dé
tan buenos resultados como la enseñanza instruccional de contenidos
declarativos. Es por ello que la indagación en ciencias utiliza el trabajo grupal
como uno de sus ejes principales, puesto que en la discusión y participación
democrática sustenta el modelo de aprendizaje significativo y colaborativo, y
favorece las relaciones interpersonales en el contexto escolar, dado que se
da un acercamiento cordial entre estudiantes y profesores basado
exclusivamente en el dialogo y la discusión sobre contenidos de la disciplina.
6. ESTADO ACTUAL DE LA METODOLOGÍA INDAGATORIA EN CHILE.
Actualmente en Chile el programa ECBI (Enseñanza de las Ciencias Basada
en la Indagación) ha planteado y aplicado un modelo indagatorio para
enseñar ciencias en la educación básica, desde primer año básico hasta
octavo año básico.
19
Este programa se ha instalado en la mayoría de las regiones del país, y en
escuelas municipales, preparando y orientando a los docentes en esta forma
de educar en las clases, y apoyando las clases indagatorias con materiales,
guías para los estudiantes y cuadernos de preparación de clases para los
docentes. Actualmente los planes de mejora y el ajuste curricular proponen
que las asignaturas científicas en Chile sean desarrolladas bajo la
metodología indagatoria (MINEDUC, 2008), debido a los buenos resultados
(“Propuesta técnica 2006”, Universidad de Playa Ancha, Chile) obtenidos del
programa ECBI en enseñanza básica. Algunos de estos resultados
planteados desde la Universidad de Playa Ancha son:
a) Cambios positivos en el clima del aula con relaciones más
colaborativas y de trabajo de equipo,
b) Progreso en la autonomía del aprendizaje de los alumnos,
aumento en la motivación por aprender y saber más y buena
participación de alumnos con dificultades de aprendizaje,
c) Reducción de las agresiones físicas y las descalificaciones, y un
mejoramiento en las relaciones entre alumnos y profesores,
observables a través de expresiones de cariño y respeto mutuo,
d) Los niños que asisten a clases con la metodología indagatoria
tienen actitudes de mayor responsabilidad, entusiasmo y
compromiso respecto de otros niños con clases de ciencia
tradicional,
e) Los estudiantes escriben más en sus cuadernos de ciencias y
han aumentado el vocabulario en uso,
f) La importancia de comunicar ideas y experiencias, de someterlas
a la consideración de otros y de obtener información de diversas
fuentes, facilita las discusiones grupales y puestas en común,
h) Se estimula en forma especial la habilidad de los niños para
expresar su pensamiento ya sea en forma oral y escrita,
20
g) Los alumnos organizan las clases magistrales en conjunto con
sus profesores para compartir lo que han aprendido con sus padres,
científicos y miembros de la comunidad,
i) Entre los profesores se detecta una apropiación paulatina del
conocimiento y de la metodología que contribuye a una mayor
autoestima y a generar autonomía y mayor disposición para innovar
en su práctica pedagógica.
Las evidencias del éxito del programa ECBI, para Educación General Básica,
han impulsado la participación de más colegios y escuelas en el programa,
así como la formación de docentes en esta nueva forma de hacer las clases
de ciencias.
Todas estas referencias se insertan en la investigación en cuanto cada uno
de los temas abordados complementa una de las posturas del marco teórico,
al mismo tiempo que la contextualiza en el escenario de la enseñanza de las
ciencias. El caso especifico de la enseñanza basada en la indagación, y el
taller MIEH propuesto como un modelo concreto de enseñanza innovadora
de las ciencias, tiene en su ejecución, y posterior investigación, los
elementos nombrados en las referencias bibliográficas.
La indagación, como se conoce en Chile, se lleva a cabo en otras partes del
mundo con otros nombres, en niveles de educación básica, secundaria y
universitaria. La experimentación mediante la indagación ha tomado fuerza
en la enseñanza de las ciencias conforme al avance de investigaciones que
se orientan hacia el constructivismo, los mapas conceptuales se utilizan
como instrumentos de evaluación de modelos mentales de organización del
conocimiento, las clases indagatorias propician un ambiente de trabajo
colaborativo donde se dividen en grupos de estudiantes para discutir y
construir su aprendizaje, donde el profesor es un facilitador del aprendizaje y
21
los roles tradicionales de profesor y alumnos cambian de forma, donde se
beneficia la formulación de hipótesis, el análisis de datos, y las discusiones,
para alcanzar así la comprensión de conceptos (Soriano, 2006).
22
II. FUNDAMENTOS PSICOLOGICOS
A continuación se propone algunas de las principales corrientes que juegan
un papel esencial en la concepción de la construcción del conocimiento para
esta metodología de enseñanza de las ciencias, sobre todo desde el enfoque
del aprendizaje significativo y en relación a las tendencias modernas de
trabajo en grupos de estudiantes que promueven la participación
democrática y colaborativa.
7. CONSTRUCCION DEL CONOCIMIENTO (PIAGET)
Del adolescente, entre doce y quince años de edad Piaget (et al. 1978)
afirma que:
“…al nivel en que es capaz de combinar objetos, por un método exhaustivo y
sistemático, se revela apto para combinar ideas o hipótesis, en forma de
afirmaciones o negaciones, y de utilizar así operaciones proposicionales
desconocidas por él hasta entonces: la implicancia, la disyunción, la exclusión
o la incompatibilidad, la implicación reciproca, entre otras.”
De este modo, si se lleva a cabo un trabajo arduo en la composición de las
actividades indagatorias con guías que permitan evidenciar las
contradicciones entre los fenómenos (físicos, químicos, biológicos) y sus
preconceptos, el estudiante debería ser capaz de comprender la
incompatibilidad y replantearse objetivamente la ocurrencia de dichos
fenómenos.
María Luz Rodríguez (2004) presenta algunas consideraciones básicas sobre
lo que se entiende por aprendizaje significativo, indicando que es necesario
cumplir con dos condiciones para que lo sea:
23
“1. Actitud potencialmente significativa de aprendizaje por parte del aprendiz, o
sea, predisposición para aprender de manera significativa.
2. Presentación de un material potencialmente significativo. Esto requiere:
• Por una parte, que el material tenga significado lógico, esto es, que sea
potencialmente relacionable con la estructura cognitiva del que aprende de
manera no arbitraria y sustantiva;
• Y, por otra, que existan ideas de anclaje o subsumidores adecuados en el
sujeto que permitan la interacción con el material nuevo que se presenta.”
En correspondencia con Piaget, más las observaciones de Rodríguez, se
puede inferir que una estructuración organizada y revisada de los recursos,
actividades y estrategias de enseñanza permitirían conseguir un aprendizaje
significativo, y la construcción del conocimiento por el propio individuo
(estudiante). La indagación en el marco de la preparación de las sesiones de
aula indagatorias, con actividades y guías de actividades elaboradas y
probadas en función de los conceptos previos y nuevos a aprender, debería
permitir la construcción de aprendizajes significativos en los estudiantes.
Más aún, si se asume, según Marín (2003), que la posición básica de
constructivismo entiende que el conocimiento se construye por una
interacción entre sujeto y objeto, se admite así que el conocimiento es un
proceso de construcción del sujeto interaccionando con los materiales
educativos y con su entorno o medio externo. Además se resalta que la
formulación del constructivismo se realiza en el plano de la construcción del
conocimiento individual, y no que se puede trasladar tal cual al plano de la
construcción social del conocimiento de ciencias.
Piaget (1977) establece las bases del constructivismo en relación a cómo,
partiendo de las estructuras mentales (conceptuales) más simples, o
estructuras inferiores, se construyen las estructuras superiores, más
complejas. De este modo es que en la metodología indagatoria, haciendo
24
uso del ciclo del aprendizaje, comienza con las actividades de aprendizaje
que incluyen experiencias prácticas sencillas para facilitar a los estudiantes
explicitar sus concepciones respecto del contenido a tratar, así como también
de los procesos básicos que permiten al estudiante llevar a cabo la
construcción de ideas, para luego alcanzar otros niveles de complejidad en la
construcción del conocimiento.
8. APRENDIZAJE SOCIAL (VIGOTSKY)
En relación al punto de vista de la construcción social del conocimiento,
Rodríguez (2004) indica que el aprendizaje significativo es una interacción
entre profesor, aprendiz y materiales educativos del currículum. Interacción
en la que se delimitan las responsabilidades correspondientes a cada uno de
los protagonistas del evento educativo. Y más encarecidamente plantea que:
“No hay aprendizaje significativo sin la interacción personal”
Fue Vigotsky (1979) quien insistió en plantear que el aprendizaje en un
contexto social de interacción con otros es más efectivo, al introducir el
concepto de Zona de Desarrollo Próximo, también llamada ZDP, que la
entiende como:
“No es otra cosa que la distancia entre el nivel real de desarrollo, determinado
por la capacidad de resolver independientemente un problema, y el nivel de
desarrollo potencial, determinado a través de la resolución de un problema bajo
la guía de un adulto o en colaboración con otro compañero más capaz.” (1979:
133).
Es en este sentido que el aprendizaje significativo y la construcción de
conocimiento se propician cuando existe interacción con otros agentes que
también participan del proceso de enseñanza/aprendizaje. Si bien el
conocimiento se construye en el interior del sujeto –en su estructura
25
intelectual interna–, y por lo tanto tiene características individuales, los
factores externos y condiciones sociales en que ocurra la situación de
aprendizaje facilitarán o dificultarán dicha construcción individual (Marín,
2004). Esta potencial dualidad individual-social es sostenida por Marín de la
siguiente forma:
“De hecho, no es incoherente admitir a la vez que toda construcción del sujeto
es individual y que ésta está fuertemente determinada por las condiciones
sociales externas al sujeto. Estas dos afirmaciones son complementarias no
opuestas.”
Incluso el mismo Vigotsky (1979) plantea que en la construcción individual
del conocimiento hay antes una interacción social que permite tal
construcción. El proceso que Vigotsky llama de Doble Formación (también
indicada como DF) es propuesto por él mismo como un mecanismo en el que
las funciones (mentales) aparecen en un primer momento en el sujeto
cuando resultan de la adquisición de esta función con otras personas, y en
un segundo momento cuando ya pertenecen al individuo mismo. En sólo una
línea Vigotsky (1979) expone: “Todas las funciones se originan como
relaciones entre seres humanos”. Vale decir, las funciones mentales
específicas no se dan en la persona al nacimiento sino que aparecen
externamente, como modelos sociales y culturales. Se potencian las
habilidades y el desarrollo de funciones si se trabaja y se aprende en grupos
de personas.
Para responder efectivamente a este modelo de aprendizaje social, la
corriente indagatoria en Chile se ha implementado en talleres en los cuales
los estudiantes trabajan en grupos de tres a cinco personas, con la
orientación de un docente, que es el profesor de la asignatura de ciencias, y
un monitor o monitora, que es un profesional formado en esta metodología,
enviado por el proyecto ECBI para apoyar la labor docente en la escuela.
26
9. TRABAJO COOPERATIVO (JOHNSON Y JOHNSON)
Como ya se mencionó, en su implementación dentro de las aulas, la
metodología indagatoria tiene como atributo que el trabajo realizado por
estudiantes durante el proceso de enseñanza/aprendizaje sea en grupos, por
lo que el trabajo colaborativo y en consecuencia el aprendizaje colaborativo,
es también parte del sustento teórico de esta metodología de enseñanza.
Los hermanos Johnson y Johnson (1999) proponen que existen tres tipos de
grupos de aprendizaje cooperativo: FORMAL, INFORMAL, y DE BASE. La
principal diferencia entre ellos es el tiempo que duran los grupos. En este
apartado nos dedicaremos a los grupos FORMALES, que son del tipo
implementado en las clases indagatorias para enseñar ciencias. Estos
grupos FORMALES se caracterizan por durar un tiempo de varias sesiones o
clases (de entre dos o tres meses), normalmente una unidad didáctica
completa. Estos grupos permiten que los estudiantes se involucren
activamente en el trabajo grupal, ya sea organizando materiales, realizando
explicaciones, preparando resúmenes, integrando conocimientos, entre
otras.
En cuanto al rol docente, en el aprendizaje cooperativo los profesores son
guías que acompañan durante el trabajo que realizan los estudiantes, son
quienes toman las decisiones previas a la enseñanza, dan las explicaciones
a los alumnos respecto de las tareas a cumplir, luego acompañan al
estudiante cuando lleva a cabo la tarea, y finalmente evalúan los resultados.
Para Johnson & Johnson (1999) el rol docente consiste en:
“… los docentes deben decidir ser “el sabio que está al mando” o “el guía que
acompaña”. Al hacerlo, tienen que recordar que el desafío de la enseñanza no
consiste en cubrir el material para los alumnos, sino en descubrirlo con ellos”
27
En cuanto a cómo formar los grupos de trabajo, los autores proponen que no
existe un grupo ideal, que el éxito y productividad están dados más bien por
la forma en que los integrantes trabajan, más que en quienes componen el
grupo. Recomiendan que los grupos sean heterogéneos para que las
diferencias entre sus integrantes favorezcan el aprendizaje. Favorezcan en
términos de:
a) exposición de ideas variadas, múltiples expectativas y diferentes métodos
de resolución de problemas,
b) generan desequilibrios más cognitivos, que estimulan el aprendizaje, la
creatividad y el desarrollo cognitivo y social,
c) se involucran en un pensamiento más elaborado, dan y reciben más
explicaciones y adoptan con más frecuencia puntos de vista personales para
discutir. Esto aumenta la profundidad de la comprensión, la calidad del
razonamiento y la precisión de la retención a largo plazo.
Se recomienda que la formación de los grupos sea azarosa. El control sobre
las conductas de los estudiantes es también un factor influyente en el
aprendizaje, así el rol docente implica la constante observación e interacción
con los grupos de trabajo, facilitando ayuda en el cumplimiento de la tarea.
Otra estrategia recomendada es el escuchar atentamente las opiniones de
los estudiantes, lo que permite verificar qué es lo que éstos piensan, qué es
lo que entienden y no entienden, y por lo tanto cómo orientarlos en la
ejecución de la tarea y en la construcción de aprendizaje significativo y
correcto.
Otro punto importante en la formación de los grupos es la asignación de roles
que se da a los integrantes del grupo. De esta forma se incrementa la
posibilidad de que se cumplan las tareas necesarias para aumentar también
la posibilidad de aprendizaje. Es lo que los autores llaman “asegurar la
28
interdependencia” en términos de qué es lo que esperan de un alumno los
demás miembros del grupo, y por lo tanto está “obligado” a hacer dicho
alumno, y qué tiene derecho a esperar de los demás integrantes, que
también deben tener roles complementarios.
Por otro lado, el trabajo cooperativo y el aprendizaje colaborativo exige una
planificación del material educativo, en este caso se debe pretender que se
realice la actividad y el trabajo en grupo en un esfuerzo conjunto por alcanzar
la tarea. Los alumnos deben trabajar juntos durante la actividad, deben
cooperarse, sus acciones están establecidas en actividades preparadas para
los objetivos de aprendizaje, desarrollando la corresponsabilidad, en cuanto
a dos aristas: el aprendizaje de los contenidos y el trabajo cooperativo en
grupo.
El aprendizaje de las habilidades sociales, también es parte importante
dentro del trabajo cooperativo. Los estudiantes no sólo aprenderán temas
académicos, además desarrollarán habilidades interpersonales necesarias
para asegurar el logro de la tarea y el éxito del grupo: “Cuanto mayor sea el
nivel de las habilidades de trabajo en equipo de los integrantes de un grupo,
mayor será también la calidad y la cantidad de su aprendizaje.” (Johnson &
Johnson, 1999)
Para Johnson y Johnson (1999) un componente importante en el trabajo
grupal es el estructurar la responsabilidad individual de los integrantes. Esto
es que todos sean responsables de aprender y ayuden a los demás a
aprender. Esta idea se plantea como solución a actitudes de holgazanería,
que se podría dar en los trabajos grupales, y para ello es recomendable que
los grupos no sean numerosos, de manera que se puede observar y registrar
los comportamientos y actitudes de cada integrante, y hacer que los
estudiantes expongan a los demás lo que piensan o saben. La indagación en
29
la enseñanza de las ciencias se sustenta en los principios básicos del
aprendizaje cooperativo en términos de que fomenta el cumplimiento de
dichos principios:
Interdependencia positiva: que los estudiantes se visualicen como un
“nosotros” en lugar de un “yo”.
Responsabilidad individual y personal: asegurar que cada integrante se
esfuerce primero para facilitar el trabajo grupal.
Interacción promotora cara a cara: que los integrantes se vean e
interactúen entre ellos durante el trabajo grupal.
Las habilidades interpersonales y en grupos pequeños: habilidades
necesarias para alcanzar con éxito las tareas del grupo.
El procesamiento grupal: reflexión del grupo sobre su propio
funcionamiento durante el trabajo para mejorar la eficacia.
10. RECONSTRUCCION CONSTANTE DEL APRENDIZAJE (AUSUBEL)
El aprendizaje para David Ausubel nunca termina, el individuo se encuentra
constantemente construyendo conocimiento nuevo y reconstruyendo su
conocimiento anterior. Para Ausubel (2002) el aprendizaje es siempre
significativo:
“El conocimiento es significativo por definición. Es el producto significativo de
un proceso psicológico cognitivo (“conocer”) que supone la interacción entre
unas ideas “lógicamente” (culturalmente) significativas, unas ideas de fondo
(“de anclaje”) pertinentes en la estructura cognitiva (o en la estructura del
conocimiento) de la persona concreta que aprende y la “actitud” mental de esta
persona en relación con el aprendizaje significativo o la adquisición y la
retención de conocimientos”
30
De esta forma plantea algunos procesos de aprendizaje que luego dan el
carácter de significatividad de los contenidos aprendidos. En primer lugar la
nueva información se puede relacionar e incluir bajo conceptos más
generales e inclusivos: la organización de los contenidos a aprenden
empieza con conceptos amplios, generales, y luego continúa con conceptos
más específicos y menos inclusivos.
Luego, como el aprendizaje significativo es continuo, en el proceso de
enseñanza/aprendizaje los nuevos conceptos van alcanzando mayores
significados a medida que se van adquiriendo nuevas relaciones con otros
conceptos. A este fenómeno Ausubel llama diferenciación progresiva, donde
los significados iniciales difieren del significado final en cuanto
progresivamente se avanza en la comprensión de los nuevos contenidos.
Esto último implica que los conceptos no se aprenden total y definitivamente,
siempre se están aprendiendo, modificando, y relacionando nuevamente.
Estos principios se focalizan en las primeras etapas del ciclo del aprendizaje
en la metodología indagatoria. Las fases iniciales de motivación y
exploración permiten generalizar los contenidos en términos conceptuales
generales, para luego realizar el desarrollo conceptual específico en la etapa
central del proceso de enseñanza indagatoria.
Otro principio del aprendizaje significativo de Ausubel es la reconciliación
integradora, donde el aprendizaje consiste en reconocer nuevas relaciones o
vínculos entre conceptos o conjuntos de conceptos o proposiciones, durante
el proceso de enseñanza/aprendizaje, estableciendo así una mejora en la
calidad del aprendizaje logrado. En este aspecto es importante que el
individuo sea consciente de las nuevas relaciones, y que se desplace las
relaciones anteriores suponiendo una superioridad de las relaciones sobre
las antiguas. Este proceso se da preferentemente en las últimas etapas del
ciclo del aprendizaje dentro de la metodología indagatoria, específicamente
31
en la etapa de aplicación y reflexión, donde se integran los conocimientos
construidos y se acomodan las relaciones y jerarquías entre los conceptos de
los contenidos curriculares aprendidos. Estas etapas cumplen la función de
cerrar el proceso de aprendizaje de los contenidos nuevos, abarcando todas
las actividades y preguntas incluidas en el taller o módulo, con el objeto de
integrar los contenidos nuevos al lenguaje y de evaluar el proceso a partir de
las relaciones que maneja de forma comprensiva el estudiante al finalizar el
proceso.
32
III. FUNDAMENTOS FILOSOFICOS
Considerando los aportes de la filosofía de la ciencia en educación científica,
y las concepciones sobre cómo se ha generado y desarrollado el
conocimiento científico a lo largo de la historia, se ha considerado a varios
autores que parecen coincidir en sus ideas sobre conocimiento científico y
esta metodología de enseñanza basada en la indagación: Karl Popper,
Thomas Kuhn, Paul Feyerabend e Imre Lakatos. La inclusión de sus
propuestas filosóficas y epistemológicas está sustentada en las
concepciones sobre la educación científica que destacan en sus obras.
11. THOMAS KUHN: es hora de quebrar los paradigmas de la
enseñanza/aprendizaje de las ciencias.
Thomas Samuel Kuhn, es su escrito sobre “La estructura de las revolucione
científicas” de 1971 (primera edición en español) plantea la idea de
paradigma como un conjunto de reglas, normas y suposiciones que pudiera
descubrir una investigación, sin embargo propone que los paradigmas son
aun más amplios en su definición cuando se trata del desarrollo del
conocimiento científico, en el sentido de que los mismos científicos no se
preguntan si sus problemas, investigaciones o respuesta son aceptables
dentro de este paradigma simplemente pareciera que los científicos están
actuando dentro de un marco (paradigma) que les permite hacer esas
investigaciones y plantearse esos problemas, preguntas y respuestas. En
cierto modo la actividad de los científicos se da por tradición, dentro del
paradigma en que se encuentra científico se encontrará su investigación:
“Lo que tienen en común [las investigaciones] no es que satisfagan algún
conjunto explícito, o incluso totalmente descubrible, de reglas y suposiciones
que da a la tradición su carácter y su vigencia para el pensamiento científico.
33
En lugar de ello pueden relacionarse, por semejanza o por emulación, con
alguna parte del cuerpo científico que la comunidad en cuestión reconozca ya
como una de sus realizaciones establecidas.” (Kuhn, 1971)
De este modo Kuhn (1971) describe a los paradigmas como algo superior a
la actividad científica en sí. Incluso sostiene que son anteriores, más
inflexibles y completos que las reglas que se siguen en las investigaciones
científicas; tanto así que la aprehensión al paradigma, por parte del científico,
viene dada desde la enseñanza de la ciencia que recibió éste:
“Como debe ser obvio ya, los científicos nunca aprenden conceptos, leyes y
teorías en abstracto y por sí mismos. En cambio, esas herramientas
intelectuales las encuentran desde un principio en una unidad histórica y
pedagógicamente anterior que las presenta con sus aplicaciones y a través de
ellas.”(Ibid.)
En consecuencia, Kuhn, plantea que el proceso de aprendizaje que lleva a
cabo el estudiante (futuro científico) desde los inicios se sostiene en el
paradigma que luego le llevará a su desarrollo profesional, incluso sus
planteamientos, procedimientos y estudios posteriores siguen el modelo de
las primeras ideas de ciencia que el científico tuvo.
Y en este sentido supone que los paradigmas son el marco de referencia de
las corrientes científicas, en cuanto han de estructurar el trabajo científico, y
su quiebre o modificación, el cambio de paradigma, supone discusiones
sobre el paradigma actual y la aceptación de uno nuevo, ocurriendo así la
llamada revolución científica:
“El periodo anterior al paradigma sobre todo, está marcado regularmente por
debates frecuentes y profundos sobre métodos, problemas y normas de
soluciones aceptables, aun cuando esas discusiones sirven más para formar
escuelas que para producir acuerdos.”
34
Si la transmisión del paradigma reside en la educación científica que sigue el
científico durante su formación, en cuanto se disponga cambiar los métodos
de enseñanza de las ciencias se estará en presencia de un potencial cambio
de paradigma, o más bien un cambio en la concepción del paradigma
científico. Es en este punto donde la metodología indagatoria tiene un
componente epistemológico similar al planteado por Kuhn, puesto que la
enseñanza tradicional de la ciencia transmite un paradigma de ciencia
distinto al que pueda transmitir una educación científica basada en la
indagación.
La indagación en la enseñanza de las ciencias se sustenta en la participación
constante de los estudiantes en el proceso de aprendizaje mediante la
resolución de situaciones problemáticas y preguntas orientadas a entregar
evidencias de lo que ocurre, y permitiendo la interpretación individual y
consensuada de las posibles soluciones. Esta idea “la de clase de ciencias”
es muy distinta a la idea de la cátedra tradicional. La formación de científicos
con este modelo de enseñanza de la ciencia podría corresponder a una
potencial formación de científicos “revolucionarios”, en el sentido de permitir
variadas ideas, sin esquemas, reglas o métodos específicos de resolución, y
que sobre todo en el futuro podrían transformarse en quienes sean los
conductores en los procesos de cambios y transformaciones del paradigma
científico.
12 PAUL FEYERABEND: Contra el método (de Enseñanza) de las
ciencias.
En su obra “Tratado contra el método” (1981), Paul Feyerabend presenta la
visión anarquista de interpretar la epistemología de la ciencia, como una
forma válida y razonable de quebrar los esquemas formales que ha seguido
35
el desarrollo del conocimiento científico a lo largo de la historia. En sus
primeras líneas es posible comprender su postura que plantea que no existe
un método único y rígido para construir el conocimiento científico, más bien
indica que en ciencia es compleja la forma en que se desarrolla el
conocimiento:
“En un análisis más minucioso se descubre que la ciencia no conoce 'hechos
desnudos' en absoluto, sino que los 'hechos' que registra nuestro conocimiento
están ya interpretados de alguna forma y son, por tanto, esencialmente
teóricos. Siendo esto así, la historia de la ciencia será tan compleja, caótica y
llena de errores como las ideas que contiene, y a su vez, estas ideas serán tan
complejas, caóticas, llenas de errores y divertidas como las mentes de quienes
las han inventado.”
Esto le hace presumir que la educación científica simplifica la “ciencia”
simplificando a sus participantes; se define un dominio (conocimiento) y
luego este dominio se separa de la historia, además este dominio ha de tener
luego una lógica propia, y después de un entrenamiento en esa lógica
termina condicionando a quienes trabajen en dicho dominio. Queda fuera de
la actividad científica lo que pueda ocurrir con el científico:
“La religión de una persona, por ejemplo, o su metafísica, o su sentido del
humor (su sentido del humor natural, no esa especie de hilaridad, ingénita y
casi siempre nauseabunda que se encuentra en las profesiones
especializadas) no deben tener el más mínimo contacto con su actividad
científica. Su imaginación queda restringida, e incluso su lenguaje deja de ser
el suyo propio. Esto se refleja, a su vez, en el carácter de los 'hechos'
científicos, que se experimentan como si fueran independientes de la opinión,
creencia, y del trasfondo cultural.”
De esta forma, plantea Feyerabend, se consigue que las acciones de los
científicos sean más uniformes, lo que en estricto rigor se denomina “método
científico”. Frente a esta situación de uniformidad estricta en el desarrollo del
conocimiento científico la postura de Feyerabend se revela anarquista
36
mostrando dos puntos a favor de una forma más libre de desarrollar la
ciencia, y el conocimiento científico:
“La primera consiste en que el mundo que deseamos explorar es una entidad
en gran medida desconocida. Debemos por tanto mantener abiertas nuestras
opciones y no restringirlas de antemano. Las prescripciones epistemológicas
pueden resultar brillantes al compararlas con otras prescripciones
epistemológicas, o con principios generales […] La segunda razón estriba en
que una educación científica tal y como la descrita antes (y como se imparte en
nuestras escuelas) no puede reconciliarse con una actitud humanista.”
Incluso menciona que una visión uniforme de ciencia está en conflicto con las
individualidades de las personas, en el sentido de que no considera las
partes de la naturaleza humana que sobresalgan y que tiendan a diferenciar
notablemente a una persona del patrón. No es absolutamente válida la
uniformidad de la ciencia, incluso en cuanto a que la historia de la ciencia
demuestra que el progreso científico se ha evidenciado cuando sus
precursores, científicos, no se rigen a las reglas establecidas por la ciencia
misma.
“[…] sucesos y desarrollos, tales como el descubrimiento del atomismo en la
antigüedad, y la Revolución Copernicana, el surgimiento del atomismo
moderno (teoría cinética, teoría de la dispersión, estereoquímica, teoría
cuántica), o la emergencia gradual de la teoría ondulatoria de la luz, sólo
ocurrieron o bien porque algunos pensadores decidieron no someterse a
ciertas reglas 'obvias' o porque las violaron involuntariamente.”
En su “tratado” uno de los criterios anarquistas que tiene Feyerabend sobre
la construcción del conocimiento científico está fundamentada en la
comparación constante entre el actuar de un adulto, con los modos de actuar
de los niños, en cuanto éstos están más libres de los prejuicios, reglas y
estructuras que los adultos. Plantea que los adultos, al igual que los niños,
deberían usar palabras para expresarse, combinándolas, jugando con ellas,
hasta el punto de conseguir un significado que no tenían antes.
37
Si miramos hacia el fondo del planteamiento de Feyerabend, podríamos
encontrar que los nuevos métodos de enseñanza de las ciencias,
especialmente la indagación, se centran en estos marcos “anarquistas” de
construir el conocimiento en los estudiantes. De permitir un cambio en la
estructura rígida del curriculum escolar, y sobre todo en las metodologías
tradicionales de transmisión/recepción permitiendo que otras variables,
menos consideradas y no por ello menos importantes, se consideren como
parte importante del desarrollo del pensamiento y de la construcción del
conocimiento.
El “todo sirve” que Feyerabend resalta como un factor a favor de la
naturaleza científica, y en contra de un método único y rígido en ciencia, pero
no en el sentido de que todas las formas de hacer ciencia sirvan por igual, ni
que puedan utilizarse simultáneamente. Del mismo modo no deja de lado las
ideas preconcebidas del sujeto que hace (que aprende) ciencia:
“No existe ninguna idea, por antigua y absurda que sea, que no pueda mejorar
el conocimiento. Toda la historia del pensamiento está subsumida en la ciencia
y se usa para mejorar cada teoría particular. Tampoco se eliminan las
interferencias políticas.”
Esto es símil a la “lluvia de ideas” que en la indagación sostiene que todas
las ideas, preconcepciones, familiaridades, nociones vagas, o esquemas
antiguos que los estudiantes poseen permiten activar los andamiajes y
acomodaciones de sus constructos y desde allí desarrollar el nuevo
conocimiento.
Respecto de las hipótesis inconsistentes con las observaciones – que en la
indagación en ciencia corresponden en su mayoría a preconceptos de los
estudiantes, y conforman un gran número de las ideas propias de los mismos
respecto de los fenómenos – se asumen como condiciones de construcción
38
de conocimiento, ya que Feyerabend las considera más bien como
herramientas:
“[…] para saber si las discrepancias existentes entre teoría y hecho deberían
aumentarse o disminuirse, o en saber qué otra cosa cabría hacer con ellas.”
(1981).
Este enunciado encaja con la metodología de enseñanza basada en la
indagación, donde se propone que la actividad de enseñanza con
predicciones de estudiantes y experiencias prácticas entregue evidencias
para contrastarlas o comprobarlas con las preconcepciones de los
educandos, y de este modo abrir el camino a la construcción del
conocimiento científico en el estudiante.
Pero, cabe preguntarse: si Feyerabend es anarquista, ¿cómo es que su
planteamiento epistemológico de desarrollo del conocimiento científico es
acorde con una metodología que sigue etapas y procesos?
Y la respuesta, probablemente más asertiva, es que si bien el curriculum
escolar exige planificaciones de clase, contenidos mínimos obligatorios,
objetivos fundamentales verticales, y transversales, lo que pueda ocurrir en
el proceso de enseñanza – aprendizaje propiamente tal se encuentra sólo en
la realidad y cotidianidad de la sala de clases. Desde la propuesta
indagatoria dicho proceso contempla una actividad en la que cada estudiante
aporta lo que sabe, lo que tiene, lo que quiere, y hasta lo que no sabe, no
tiene, o no quiere. No se obliga a responder tal o cual pregunta, ni de tal o
cual forma, simplemente se le presenta una clase de ciencia libremente
activa.
39
13 IMRE LAKATOS: Los alumnos son los científicos que rompen el
núcleo firme de sus preconcepciones.
Imre Lakatos, es un destacado epistemólogo de las ciencias que propone
una metodología de investigación científica, o más bien un desarrollo del
conocimiento científico, en términos de un trabajo conjunto de comunidades
científicas. Lakatos (1983) llama Programas de Investigación Científica (en
adelante PIC) a las reglas metodológicas que se conciben al comienzo de las
investigaciones y que rigen las ideas y planteamientos a seguir por quienes
desarrollan el conocimiento científico: los científicos. Dentro de estas pautas
o rutas que establece los PIC se mencionan dos conceptos nuevos: la
heurística negativa y la heurística positiva.
La heurística negativa consiste en las normas que establecen las rutas que
NO DEBEN SEGUIR los científicos que desarrollen hipótesis o ideas nuevas.
Por el contrario la heurística positiva establece las pautas que SI DEBEN
SEGUIR las investigaciones nuevas.
Ahora bien, a partir de los conceptos anteriores, la heurística negativa que
prohíbe a los científicos determinados caminos o hipótesis, se sustenta en la
protección del llamado “núcleo firme” que es el centro del PIC; el núcleo firme
corresponde a la “ley” o “principio” científico que sustenta las demás
concepciones científicas, y de él se derivan otras que lo complementan, pero
jamás lo contradicen. Al mismo tiempo la heurística positiva permite
investigar y hacer modificaciones sobre la teoría en lo que Lakatos llama el
“cinturón protector” que es el conjunto de ideas, planteamientos, hipótesis y
principios que rodean a este núcleo firme, y que deben protegerlo, de este
modo las anomalías o contradicciones entre el núcleo firme y los
descubrimientos, observaciones o experimentos se corrigen modificando las
40
ideas planteadas en este cinturón protector, pero nunca sobre la base del
PIC que es el núcleo firme.
En otras palabras el núcleo firme es irrefutable, y es el cinturón protector el
que sufre modificaciones para asegurar la vigencia del núcleo firme y por
consecuencia de los PIC.
El cambio de un PIC a otro – que sería algo similar al cambio de paradigma
de Kuhn – se da cuando un PCI es vencido y superado por otro, y es aquí
donde los experimentos juegan un papel crucial, ya que las evidencias son
las principales causas de desequilibro del núcleo firme y posteriormente
cambio de PIC. Lakatos mismo menciona (1983):
“[…] podemos llamar crucial a un experimento si resulta que ha suministrado un
ejemplo corroborador espectacular a favor del programa victorioso y una
derrota para el programa vencido.”
En este sentido la enseñanza de las ciencias basada en la indagación
plantea el ciclo del aprendizaje, en que los estudiantes primeramente
explicitan sus preconcepciones y luego realizan actividades que entregan
evidencias de los conceptos a aprender, y por lo tanto corroboran lo que
saben de antes o bien confrontan sus ideas previas causando un conflicto,
que en conjunto con otras actividades, otras evidencias y preguntas
orientadas a las respuestas contradictorias, que terminan finalmente por
vencer esas ideas previas erradas, que hasta entonces formaban parte del
conocimiento científico del estudiante, tanto formando parte de su núcleo
firme de los fenómenos científicos como también formando parte del cinturón
protector de dicho núcleo firme.
41
14. KARL POPPER: refutar las teorías ingenuas y preconceptos
erróneos de los estudiantes
En términos de las primeras discusiones sobre conocimiento que fomentara
el Círculo de Viena, desde el empirismo, se entiende que el conocimiento
viene dado por la experiencia, que las teorías explican y predicen los
fenómenos conocidos por esta experiencia, y que las pruebas, o también
llamados test, comprueban las predicciones de la teoría, e incluso pueden
“derrumbarla”. De este modo, Popper (1982) indica que: “si la observación
muestra que el efecto predicho está claramente ausente, entonces la teoría
simplemente queda refutada”.
Esta es la forma en que se presenta la teoría de la falsación popperiana en la
metodología indagatoria, aun cuando ya es sabido y ampliamente discutido
que la refutación no es la metodología de trabajo que sigue estrictamente la
ciencia, ni los científicos, y que ha sido, paradójicamente, refutada como
teoría propiamente tal. Las principales críticas a la teoría de Popper, se
definen sobre la base de que no existe en la historia del trabajo científico la
costumbre de refutar, sin embargo, en esta metodología de enseñanza las
instancias refutatorias son más importantes que las instancias de
verificación, en el sentido de que corresponden a experiencias o hechos que
apuntan a contradecir las ideas previas incorrectas que poseen los
estudiantes respecto de hechos que suelen ser cotidianos, y por tanto mal
interpretados.
Cabe mencionar también, que estrictamente en la metodología indagatoria la
refutación se da en una contrastación trivalente, es decir, en la situación en
la cual existe una teoría del estudiante respecto de los hechos, existe una
teoría científica que explica los hechos, y se presenta el hecho en sí; es
decir, son necesarios tres elementos para refutar la teoría del estudiante.
42
Esto es, la anomalía presentada en el hecho es explicada por el cuerpo
teórico de la ciencia, entonces es el fenómeno explicado por otra teoría (la
científica) lo que refuta, no es solamente el hecho lo que concibe la
refutación como metodología de trabajo en la enseñanza de las ciencias
basada en la indagación.
Cabe insistir en que la refutación se presenta como método de trabajo, y por
tanto no se estima su concepción inicial, que Karl Popper propone,
asumiendo que una teoría refutable es científica, mientras que una no
refutable no es científica. Considerar ello en este modelo de enseñanza sería
tan caótico como dejar a los profesores hacer clases de ciencias sin saber
ciencias.
Ahora bien, según Popper las teorías científicas son invenciones, que se
formulan para su ensayo y se eliminan si son discordantes con la
observación; en esta forma de enseñanza es muy común ver cómo los
estudiantes creen tan firmemente en sus preconceptos que en una
explicación amplia y detallada de lo que consideran correcto pueden
argumentar coherentemente sus prejuicios en ciencias, articulando teorías
sólidas, para ellos, en explicaciones. De esta forma se vislumbran sus ideas
previas y sus inconsistencias en el discurso armado, para luego proponer
situaciones (pensadas o experimentales) en las que las evidencias y las
respuestas que dan los propios estudiantes se contradicen con sus teorías
iniciales, o teorías ingenuas. El mismo Popper escribe: “La ciencia, pues,
debe comenzar con mitos y con la crítica de mitos […] con la discusión crítica
de mitos y de técnicas y prácticas mágicas.”
La refutabilidad como metodología de trabajo tiene su impacto o aplicación
no sólo en la separación de las ideas científicas y las no científicas, sino que
caracteriza a una forma de conocimiento científico que no siempre ha sido
43
vista de esa manera; las experiencias o prácticas de laboratorio en escuelas
habían sido enfocadas en establecer que el conocimiento científico viene de
lo dado en los experimentos, guiados por “recetas” de laboratorio y sobre la
inclusión de la utilización de modelos matemáticos en la construcción del
experimento. Mas este tipo de prácticas experimentales no resulta
conveniente en niveles de educación primaria, o básica.
De lo anteriormente expuesto, la refutabilidad es considerada más bien como
una actitud dentro de la cultura de la educación científica, que no implica que
sea común a toda la comunidad científica, ni menos que sea constante, pero
sí más representativa de lo que el mismo Popper menciona como actitud
crítica y argumentativa respecto del conocimiento científico construido,
indicando:
“La actitud crítica, la tradición de la libre discusión de las teorías con el
propósito de descubrir sus puntos débiles para poder mejorarlas, es la actitud
razonable, racional”
En este sentido es que se presentan las comunes discusiones en los
momentos de reflexión del trabajo realizado en clases, los grupos de
estudiantes participan activamente presentando sus ideas y contrastando sus
conclusiones con otros grupos, para construir el conocimiento en conjunto
con compañeros y docentes.
Ahora bien, no sólo se hace uso de la refutación durante las clases de
ciencia, también se presenta en el proceso anterior a las sesiones de clase,
esto es, en las instancias de planificaciones y en la formación de docentes.
El profesor de ciencias, sobre todo aquellos que tienen años de experiencia
en aula, suelen tener conocimiento de qué es lo que creen erróneamente los
estudiantes respecto de algunos conceptos científicos, y ello facilita la
preparación de experiencias que contradigan las creencias ingenuas; los
44
docentes que trabajan con la metodología indagatoria en sus clases de
ciencias planifican sustentando sus clases en la refutación.
Del mismo modo, las capacitaciones, cursos, congresos y encuentros sobre
metodología indagatoria se preparan con actividades pensadas en las
respuestas de docentes, con la intención de generar conflicto con sus
creencias y así reestructurar conceptos científicos, al mismo tiempo de
formarlos en este modelo de enseñanza basada en la indagación.
45
IV. PROPUESTAS PARA FORTALECER LA METODOLOGÍA
INDAGATORIA
15. ALTERNATIVAS PARA SUPERAR POSIBLES DIFICULTADES
Es parte de la innovación en educación cambiar el modelo cultural de
enseñanza/aprendizaje, en que los aprendices son agentes pasivos y el
docente un catedrático autoritario, sobre todo al imponer una imagen de
“relación profesor-alumno” que no estimula el aprendizaje considerando lo
que sabe cada estudiante, aunque sean sus errores. Precisamente por ello,
uno de los principios de la indagación en ciencias es aprender ciencia
haciendo ciencia, y considerando que hacer ciencia implica encontrarse con
errores, esta metodología de enseñanza es un modelo de enseñanza que
permite aprender de los errores para superarlos luego. Cambiando el modelo
de enseñanza de las ciencias se cambia la concepción de ciencia que posee
el estudiante, y por tanto es más probable un cambio en el modelo de ciencia
a futuro.
Ahora bien, no es fácil organizar el trabajo experimental, o práctico, cuando
los estudiantes están acostumbrados a una metodología de transmisión-
recepción, en la que todo está dado, y los demás procesos educativos
involucrados responden a esa metodología de enseñanza, en la evaluación y
en la calificación, por ejemplo. Sin embargo el trabajo experimental
organizado, preparado, planificado interesa a los estudiantes y les motiva a
participar de forma activa en su proceso de aprender.
El número de alumnos claramente es un obstáculo, 44 estudiantes es
excesivo para mantener el orden y guiar el trabajo experimental,
46
considerando que es un trabajo de discusión y por lo tanto más “abierto” o
“libre”, en el cual es el docente se mantiene atento a todos y cada uno de los
grupos de trabajo. Una solución posible a este inconveniente es la reducción
en el número de alumnos, no más de veinte (20) estudiantes por aula, o bien
la contratación de ayudantes en las clases prácticas, sobre todo si son en
laboratorio, donde se maneja material delicado, balanzas, matraz, mecheros,
entre otros.
Otro factor que desfavorece la actividad de enseñanza innovadora es el poco
apoyo de los directivos del establecimiento, lo que se evidencia en la poca
capacidad de dar oportunidades para realizar estas clases de ciencia
indagatorias, como la remodelación de laboratorios durante el desarrollo de
clases, como la calendarización de celebraciones y actos cívicos, entre otros.
16. PROYECCIONES DE CAPACITACION Y FORMACION CONTINUA DE
DOCENTES
En esta breve recopilación se fundamenta la metodología indagatoria, para
mantenerla como alternativa a la forma tradicional de enseñar ciencias, y en
relación a proyecciones del MINEDUC, de implementar como eje transversal
la metodología de enseñanza indagatoria en los cursos de educación básica
y media para el curriculum en ciencias es viable, pero a largo plazo, y
después de contar con docentes expertos en la disciplina a enseñar, en la
metodología indagatoria y en didáctica de la disciplina.
Cabe preguntarse, a partir de los resultados entregados, en los informes
ECBI e investigaciones académicas, si el curriculum en ciencias deberá sufrir
modificaciones a favor de la metodología y en disfavor de los contenidos,
como se ha observado en diversos análisis de investigación respecto de la
47
metodología indagatoria. Los estudiantes evidencian aprendizaje significativo
más conceptual que cuantitativo, y en un tiempo estimado superior al
propuesto por los planes y programas de estudio. Ello evidentemente no
concuerda con las políticas competitivas y capitalistas de los modelos
educativos de occidente, en que se evalúa el desempeño académico del
estudiante, y el desempeño profesional del docente, con estándares
internacionales y en función de su “valor agregado”, entendido éste como su
potencial económico en el mercado.
Se sugiere realizar perfeccionamiento docente en el ámbito de la innovación
en educación, y en particular de la metodología de enseñanza indagatoria,
sobre todo por el ajuste curricular, en que desde el MINEDUC se ha
propuesto la indagación como metodología de enseñanza transversal a todas
las asignaturas del curriculum escolar. Sería interesante proponer un taller
anual en cada establecimiento para que los profesores y profesoras, de
enseñanza pre-básica, básica y media, aprehendieran este modelo de
enseñanza basada en la indagación, en la apropiación de sus principios, su
aplicación en planificaciones de clases, ejecución de prácticas indagatorias
entre pares, y discusión de procesos.
Se ha encontrado evidencia (Mora Muñoz, L. 2009) de que la enseñanza de
esta metodología a docentes en formación, permite visualizar las
construcciones de los conocimientos que poseen los futuros profesores y
profesoras, a la vez que puede servir de orientador en las sesiones de clase
desde la arista de la didáctica de las ciencias, así como también de los
teorías cognoscitivas de los procesos de enseñanza/aprendizaje que
articulan este método de enseñanza.
Por otra parte, el mismo estudio descriptivo ha demostrado que esta
metodología de enseñanza llamada indagación, no sólo ha sido, en Chile,
48
una “corriente moderna” que se ha instalado en las aulas de educación
básica, media y universitaria, por su característica de “construcción del
aprendizaje” desde la activación del pensamiento y el trabajo colaborativo
entre docentes y estudiantes, sino también, que esta metodología de
enseñanza, posee una característica de facilitadora de investigaciones
educativas, sobre todo para docentes de educación básica y secundaria,
como método de recogida de datos de la calidad y cantidad del aprendizaje
que los estudiantes construyen; tal como lo utilizaran Angulo y García (1996)
donde presentan esta metodología de enseñanza como una propuesta de
formación inicial de profesores de asignaturas de ciencias, donde buscan
que la autorregulación de los aprendizajes sea el método para aprender a
enseñar ciencias. En dicho trabajo han conseguido formar al futuro docente
como un aprendiz autónomo, que es capaz de tomar decisiones sobre su
propia práctica en relación a qué enseñar, por qué y para qué enseñar
ciencias y respecto a cómo hacerlo partiendo de los puntos de vista en
didáctica de las ciencias.
17. EXPERIMENTOS INTERACTIVOS COMO MATERIAL (RECURSO) DE
CLASE INDAGATORIA.
Durante los años 2008 y 2009 se llevó a cabo, en la Pontificia Universidad
Católica de Valparaíso (en adelante PUCV), el proyecto llamado “Los
experimentos de Galileo”, el enfoque fue aplicar clases indagatorias en
enseñanza superior, a estudiantes de primer y segundo año de ingeniería,
como complemento a las tradicionales cátedras universitarias. El proyecto
consistió en utilizar TIC´s para visualizar videos de experimentos grabados
con anterioridad en los laboratorios del grupo de tecnología educativa
(Instituto de física de la PUCV), los que se cargaban un servidor para
acceder a ellos desde cualquier computador con acceso a Internet. Estos
49
videos interactivos permiten al estudiante tomar datos directamente desde su
computadora, y con su propia habilidad de experimentador, al hacer click
sobre el objeto en movimiento; luego de obtener los datos desde el
ordenador son traspasados a una hoja de cálculo, como EXCEL, para
realizar las gráficas y análisis de curvas correspondientes al movimiento
estudiado.
La figura 2 muestra dos de los experimentos que los estudiantes
universitarios desarrollan para el aprendizaje de contenidos sobre
cinemática. Hasta 2010 el proyecto ha obtenido reconocimiento en
congresos y concursos de innovación educativa y emprendimiento, y cuenta
con todo un curso de física mecánica, perfectamente aplicable en segundo y
tercer año de enseñanza media, tanto en videos de experimentos como en
guías indagatorias de apoyo a la realización de las sesiones de clase.
Fig. 2: visualización de experimento de MRU desde el sitio web.
La propuesta se enmarca en la línea prioritaria de EDUCACIÓN,
específicamente en el área de la innovación educativa, ya que introduce el
concepto de “experimentos interactivos” en el sentido de que permite la toma
de datos y medición de variables desde un ordenador sin necesidad de tener
50
los materiales y el montaje del experimento en el acto, sino un video del
mismo; lo que además abarata los costos de la experimentación.
Por otro lado no es una simple simulación, los estudiantes interactúan con la
situación experimental anteriormente grabada, ellos mismos toman los datos,
transforman unidades y realizan gráficos de los datos obtenidos para analizar
los movimientos. Cada experimento virtual, o taller, se desarrolla en 2 horas
pedagógica (90 minutos) y tiene una guía de aprendizaje basada en la
metodología indagatoria para trabajar con el sistema en este tiempo
estimado, considerando una sesión por semana, durante un semestre
académico.
Las guías están orientadas a la construcción de ideas que el alumno va
elaborando mientras desarrolla la actividad, basadas en la metodología
indagatoria, puesto que plantean preguntas a los estudiantes permitiéndoles
razonar para dar respuestas argumentadas, y obtener evidencias que
respaldan o contradicen sus hipótesis planteadas como predicciones.
Esta experiencia, que considera tres aspectos fundamentales en el desarrollo
de competencias del estudiante, logra converger en un modelo de clase para
educación superior la utilización de TIC´s, la experimentación científica, y la
enseñanza basada en la indagación. Se propone como recurso metodológico
tanto en educación secundaria como superior.
18. MAPAS CONCEPTUALES COMO ESTRATEGIA DE EVALUACION EN
LA METODOLOGÍA INDAGATORIA
Según Marco Antonio Moreira (2005) el aprendizaje significativo implica
necesariamente la atribución de significados idiosincráticos a los conceptos y
51
los mapas conceptuales, trazados por profesores y alumnos reflejarán tales
significados: “… lo importante no es si ese mapa está correcto o no, sino si
da evidencias de que el alumno está aprendiendo significativamente el
contenido.”
En este sentido el profesor Moreira plantea la utilización de los mapas
conceptuales en las clases de ciencias para un análisis esencialmente
cualitativo:
“…el profesor en vez de preocuparse por atribuir una puntuación al mapa
trazado por el alumno, debe procurar interpretar la información dada por el
mismo en el mapa con el fin de obtener evidencias de la existencia de
aprendizaje significativo”.
Por otro lado, un estudio presentado en el marco de la VI ESCUELA
VENEZOLANA PARA LA ENSEÑANZA DE LA QUÍMICA (Reyes, et al.
2004), señala que los mapas conceptuales ofrecen un método visual que
permite ayudar a los alumnos a organizar su propio pensamiento, son una
herramienta útil en el ámbito de las ciencias y ayudan a establecer
conexiones entre materias como las ciencias y las matemáticas. Y revela
además que el uso de mapas conceptuales en Química incrementa las
conexiones entre los conceptos propios del área y mejora los enlaces con
otras áreas.
Por ello una de las precauciones que propone Moreira (2005) al trabajar con
mapas es que se haga una vez avanzados los contenidos de la unidad, ya
que así los estudiantes tendrán mucho más claro los conceptos e ideas
esenciales del contenido estudiado.
Respecto de las dificultades que se presentan al trabajar con mapas
conceptuales, Díaz (2007) sostiene que los estudiantes presentan
dificultades en la elaboración de sus mapas conceptuales puesto que han
52
estado sometidos a estrategias de enseñanza/aprendizaje de tipo
memorístico, y por lo tanto no acostumbran a construir aprendizajes
significativos. Además, se suma a estas dificultades, el mapa conceptual ha
presentado concepciones distintas y transformaciones que lo confunden con
otros tipos de organizadores; Díaz (2007) expone:
“Con el transcurso del tiempo se ha ido confundiendo el mapa conceptual;
como por ejemplo, con diagramas de flujo, organigramas, redes semánticas, o
mapas mentales”
En función de ello es que plantea que la elaboración de mapas conceptuales
se entienda como la elaboración de, lo que Díaz llama, Esquemas
Conceptuales, como una forma de ampliar el criterio de mapa conceptual, y
así de esta manera se integren todos los tipos de representaciones
construidas por los estudiantes al momento de pedirles elaborar un mapa
conceptual, que por ejemplo no siempre presentan conectores.
Cuando se consideran nuevas herramientas y recursos en la
enseñanza/aprendizaje de las ciencias, una de las innovaciones más
conocidas e implementadas han sido los mapas conceptuales. Novak y
Göwin (1984) plantean que el objetivo de los mapas conceptuales es
representar relaciones significativas entre conceptos en forma de
proposiciones, siendo las proposiciones la unión de dos o más términos
conceptuales unidos por otras palabras y que forman una unidad semántica.
Para Novak una de las utilidades de los mapas conceptuales es que al
terminar una tarea de aprendizaje proporcionan un resumen esquemático de
todo lo que se ha aprendido. Ahora bien, respecto a la estructura de un mapa
Novak propone que deben ser jerárquicos, es decir:
“…los conceptos más generales e inclusivos deben situarse en la parte
superior del mapa y los conceptos progresivamente más específicos y menos
inclusivos en la inferior.”
53
Si los mapas representan relaciones significativas, entonces dependerá del
significado de los conceptos y la relación que cada individuo haga, la
estructura de relaciones que establezca en los mapas que confeccione.
Novak en este sentido propone el término “mapa de goma” mediante el cual
explica cómo es que las relaciones subordinadas o superordinadas entre
conceptos cambian en diferentes segmentos del aprendizaje, se entiende
que cualquier concepto puede elevarse a la posición superior en la
organización jerárquica y aun así seguir manteniendo una relación
proposicional significativa con otros conceptos. Incluso las funciones y redes
neuronales, tan complejas y distintas entre un individuo y otro, pueden
establecer las pautas alternativas de significados, y por lo tanto a las
relaciones entre conceptos.
La utilización de mapas conceptuales en la evaluación de los aprendizajes
está dada por la teoría de aprendizaje significativo de Ausubel, en cuanto se
le atribuyen al mapa, confeccionado por los alumnos, tres características
importantes a evaluar:
1. – la organización jerárquica: proposiciones y conceptos menos generales
están subordinados a las proposiciones y conceptos más generales e
inclusivos.
2.- la diferenciación progresiva: discriminación del grado de inclusividad y la
especificidad de conceptos o hechos, y el reconocimiento de vínculos
proposicionales con otros conceptos.
3.- reconciliación integradora: reconocer que dos o más conceptos son
relacionables en términos de nuevos significados proposicionales, o bien la
resolución de conflictos de significados entre conceptos.
Ahora, según Moreira (2005) los mapas conceptuales son sólo diagramas
que indican relaciones entre conceptos, o entre palabras que usamos para
54
representar conceptos. Aun cuando el mismo Moreira reconoce que suelen
tener una estructuración jerárquica, y con ideas conectoras entre conceptos,
plantea que no representan bajo ninguna circunstancia una secuencia, una
temporalidad o una direccionalidad, ni tampoco jerarquías “organizacionales”
o de poder. Más bien los presenta como simples diagramas de significados,
de relaciones significativas entre ideas:
“El hecho de que dos conceptos estén unidos por una línea es importante
porque significa que para quien hizo el mapa existe una relación entre esos
conceptos.”
Ahora bien, para entender lo que es un mapa conceptual Moreira (2005) se
centra en definir un mapa como un diagrama sin reglas, donde se entiende
por reglas el hecho de que sea jerárquico, o con líneas de cierto tipo, o
rectángulos y no elipses, entre otras. En esta misma línea plantea que de no
existir reglas fijas generales para el trazado de mapas conceptuales, lo
importante es que el mapa sirva de instrumento para de poner en evidencia
los significados atribuidos a los conceptos y relaciones entre conceptos en el
contexto de un cuerpo de conocimiento, de una disciplina, de una materia de
enseñanza. En este sentido es preferible llamar esquemas conceptuales a
los diagramas confeccionados por los estudiantes.
Una aplicación aun más tentativa es la que hace Bustamante (2007) quien
ha utilizado mapas conceptuales ilustrados para la enseñanza/aprendizaje de
contenidos sobre sistema inmune en alumnos con necesidades educativas
especiales en el cuarto año de enseñanza media, esta experiencia ha
demostrado que los mapas conceptuales pueden ser un excelente recurso
para facilitar y evaluar aprendizaje significativo.
55
V. CONCLUSIONES
Es cierto que un cambio en la metodología de enseñanza tiene puntos a
favor y en contra, entre los puntos a favor en este caso, están el hecho de
que los estudiantes se muestran más motivados a la participación de la
clase, que se organicen en el desarrollo de las actividades, que promuevan
la discusión entre sus pares, al menos en sus pequeños grupos de trabajo, y
que perciban una relación de mayor cercanía con la profesora durante el
proceso de enseñanza-aprendizaje. Ello es concordante con la idea de
Vigotsky que sin interacción personal no hay aprendizaje, y es acorde
también a un modelo de democracia social y política, en el sentido de que los
estudiantes respetan opiniones variadas y practican la argumentación y
contraargumentación en las exposiciones de ideas y de experiencias.
Del mismo modo, en la segunda etapa de experimentación la exposición de
las “pruebas” o experimentos sencillos genera tal discusión entre los
estudiantes y los grupos que funciona como un agente motivador de
inquietudes y ello permite enriquecer el proceso de enseñanza–aprendizaje
favoreciendo la participación en la clase para resolver las dudas planteadas
en esta etapa. Los instrumentos del lenguaje facilitan la construcción de
aprendizajes, posiblemente permitiendo que los estudiantes en sus
estructuras mentales realicen andamiajes accediendo a la ZDP, y
acomodando la nueva información en sus esquemas conceptuales internos.
Entre los puntos en contra está el que un cambio de metodología a favor del
aprendizaje significativo y la participación democrática en el aula permite que
se generen espacios para la distracción y la indisciplina durante las sesiones
de clase. Ello implica una demora en el tiempo de acostumbramiento de los
estudiantes a esta forma de realizar las clases y de aprender pensando y
56
discutiendo. Considerando que los factores externos que influyen en el
aprendizaje pueden conducirse, se estima que una clase indagatoria exige
preparación previa de recursos y planificación de los tiempos y etapas del
ciclo del aprendizaje.
Desde la perspectiva de kuhniana el fenómeno de distracción es parte del
paradigma de ciencia y de “clase de ciencia” que poseen los participantes del
proceso educativo, profesores y estudiantes. Actúa como un obstáculo
epistemológico el que la idea de ciencia, que parecen tener los alumnos, sea
más bien rígida y estructurada, presentada preferentemente por ecuaciones
y leyes fundamentales que son unívocas a las definiciones. Se infiere
entonces que LA CLASE TRADICIONAL DE CIENCIA ES UN
PROMOVEDOR DE CIENCIA NORMAL, que propone, orienta, y estructura
una idea de ciencia atemporal, elitista, ahistórica, donde la ciencia normal
sigue las reglas del paradigma científico clásico y permitido, en que el
método es rígido y controlado, decidido y aceptado por quienes forman las
comunidades científicas, como lo propone también Imre Lakatos. Pero una
metodología de enseñanza científica “más libre”, o “menos rígida” facilitará el
desarrollo científico desde puntos de partida que no se visualizan
explícitamente dentro del marco establecido y aceptado por la comunidad
científica, sino desde una visión crítica y lógicamente argumentada, como
propusiera Karl Popper, y por tanto puede promover una idea de ciencia
como actividad humana; puede “reconciliarse” como dice Paul Feyerabend,
con una actitud más humanista, en cuanto se transforme la estructura rígida
del curriculum escolar en ciencias, tanto en contenidos como en
metodologías y transmisión de valores. Comprender que la ciencia se
desarrolla y aprende en contextos diversos y con participantes dispares es
parte de la cotidianidad de las aulas, por lo que un modelo de clase de
ciencia rígida y estructurada no favorecerá la participación de estudiantes
“humanistas” en las clases de ciencias, del mismo modo que no permitirá la
57
inclusión de estos potenciales científicos “anarquistas” a carreras
universitarias dirigidas hacia las ciencias.
La investigación, tesis de Magíster, realizada (Mora Muñoz, L. 2010) muestra
que la utilización de mapas conceptuales en la enseñanza/aprendizaje de las
ciencias, enfocada sobre todo en el ámbito de la evaluación, se ve como una
forma de interpretar las asociaciones y relaciones entre conceptos que ha
construido el estudiante luego de la clase indagatoria. Es posible inferir si el
aprendizaje construido es significativo, y a partir de las ideas más repetidas
por los estudiantes en los esquemas se establece si los estudiantes han
logrado satisfacer los aprendizajes esperados propuestos por los planes y
programas del MINEDUC.
Cabe mencionar que entre los resultados y observaciones planteadas en
dicha investigación se encuentra que:
“Estos esquemas evidencian también que los aprendizajes son
preferentemente cualitativos, lo que se asume como coherente con la
metodología de enseñanza que es menos instruccional que las cátedras
tradicionales de ciencia.” (Mora Muñoz, 2010)
Identificar el esquema confeccionado, en términos de la cantidad de
conceptos, de la cantidad de conceptos subordinados, de conectores
utilizados, y de las relaciones univocas, reciprocas o cruzadas, favorece la
comprensión de las construcciones conseguidas por el estudiantes, por
cuanto representan la esquematización de su saber y su aprender. Además
permiten reconocer las ideas y relaciones correctas, incorrectas o análogas
que han construido los alumnos, sobre la base de su propio lenguaje e
interpretación, que no siempre es científica.
Respecto de la apreciación de los estudiantes sobre esta metodología de
enseñanza, se muestra que ellos reconocen haber aprendido más con la
58
metodología indagatoria que con las clases tradicionales, porque es más
entretenido, porque es “aprender haciendo”, porque refuerzan lo que
aprenden en la práctica, y porque les resulta más fácil entender los
conceptos. El estudiantado cree que el trabajo colaborativo en grupos es
más significativo que las clases tradicionales, en cuanto motivan el
aprendizaje entre pares. Se muestran a favor de esta metodología de
enseñanza, destacan que el trabajo práctico que conlleva favorece el
aprendizaje, que les permite desarrollar habilidades científicas y que
favorece el trabajo en equipo, que es una forma de hacer clases que sale de
la rutina, que enriquece las relaciones interpersonales y que es una forma
más didáctica de aprender en las clases de física.
59
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