Los modelos pedagógicos utilizados en la enseñanza de las ciencias Sara Griselda Sánchez Mercado Página |2 LOS MODELOS PEDAGÓGICOS UTILIZADOS EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS1 Sara Griselda Sánchez Mercado A continuación se describen muy brevemente algunos de los modelos educativos que más influencia han tenido y/o tienen en la enseñanza de las ciencias. Los enfoques que se analizan están influenciados por las suposiciones y teorías acerca de cómo se aprende que han aparecido en diferentes épocas y momentos. El modelo de transmisión-recepción Se conoce también como modelo “tradicional”. Consiste en la transmisión de conocimientos ya elaborados, “transmitidos” a la mente del alumno a través de descripciones orales o escritas, en el pizarrón y/o en los libros. La concepción de aprender y enseñar está basada en el lenguaje, sea también verbal o escrito. Enseñar consiste en exponer verbalmente conceptos y principios en forma clara y ordenada, pues se piensa que la presentación descriptiva de los fenómenos, apoyada por la lectura de reforzamiento en el libro de texto y la memorización, son suficientes para despertar el interés, la creatividad y el aprendizaje de los estudiantes. Al estar sustentado por el racionalismo considera que la ciencia (social o natural) es un cuerpo cerrado de conocimientos que no se modifican y que crece por acumulación. Estos conocimientos científicos son considerados como una imagen exacta de la realidad y por tanto, aprenderlos implica asimilarlos tal y como han sido formulados, puesto que se suponen idénticos a los objetos y fenómenos –naturales o sociales−, que representan. No se considera necesario el contacto de la persona que aprende con el mundo físico, social o natural que se estudia. Sustenta la creencia de que el estudiante es como una página en blanco en la que se pueden escribir los conocimientos, y dado que éstos se transmiten de una mente a otra, el alumno adquirirá hechos y conceptos tal como el docente los entiende. Las críticas al modelo de transmisión-recepción pueden resumirse en que la mera exposición de un cuerpo de conocimientos, por muy clara y correcta que sea, no asegura su comprensión, y que los conocimientos no se adquieren ya hechos, sino que cada persona los rehace a la luz de sus conocimientos y experiencias anteriores. Tampoco se acepta que el desarrollo del conocimiento científico tenga lugar por acumulación, sino que se dan momentos muy particulares en los que las teorías y los modelos anteriores son modificados o desechados ante la necesidad de resolver nuevas preguntas. También es difícil que puedan resultar significativos los conocimientos que respondan a problemas que los estudiantes no se hayan planteado previamente. 1 Adaptado de Sánchez, S. G. (2008). Los contenidos de química en el bachillerato. Tesis de Maestría. Toluca, México: UAEM, pp. 57-61 Página |3 Hasta principios de los años sesenta el modelo anterior no planteó problemas, pues no se pretendía que los estudiantes fueran expertos en ciencias o disciplinas específicas. La denominada “cultura general”, con fuerte sustento humanista, era socialmente muy aceptada en esa época, pero al requerirse conocimientos científicos y tecnológicos para trabajar en un mercado laboral cada vez más tecnificado, la sociedad comienza a demandar mayor número de individuos con sólida preparación especializada. Como resultado de esta necesidad, ocurre un periodo de investigación intensa en didáctica que origina la aparición de nuevos modelos de enseñanza: El modelo conductista El modelo conductista, epistemológicamente racionalista, se basa en la definición clara de objetivos a alcanzar, definidos por los paradigmas en boga, para preparar más investigadores y más tecnólogos en las áreas de vanguardia. Tiene como fundamento psicológico las teorías de Skinner y se desarrolló siguiendo los ejemplos de los instructores técnicos. El conductismo skinneriano sostiene que la conducta humana consiste en un gran conjunto de reflejos innatos y adquiridos (respuestas a estímulos), independiente del pensamiento o de la mente. En su momento de apogeo, fue la teoría dominante que cobijó la actuación pedagógica: La enseñanza es reforzada con actividades para apoyar los objetivos a lograr y con libros de texto rigurosamente estructurados de acuerdo con el plan de estudios; se cultivó en exceso el atomismo al dividir las actividades de aprendizaje en microactividades (por ejemplo, las 30 subtécnicas de lectura), o los objetivos en generales y específicos; incluso, “disuadió” a algunas personas de interactuar con los estudiantes en formas que pusieran de manifiesto el funcionamiento de la mente (Perkins, 2003: 66). Una buena instrucción conductista exige, entre otras cosas, cuidadosos ajustes en la práctica docente y en el trabajo conjunto de los estudiantes de manera que la finalidad principal sea lograr los objetivos de aprendizaje. El modelo conductista enfrentó como dificultades el que la transmisión de nuevos conocimientos, elaborados por los especialistas, impedía un proceso activo de integración con los conceptos ya existentes en la mente del aprendiz; y por otra parte, la enseñanza diseñada rígidamente limitaba el tiempo necesario para que el estudiante pudiera comprender los nuevos conceptos y relacionarlos con su estructura cognoscitiva. El modelo de aprendizaje por descubrimiento. Este enfoque se desarrolló ampliamente durante los años 60’s y 70’s como una alternativa a los procedimientos pasivos basados en la memorización y en la rutina del modelo tradicional. Página |4 En consonancia con las ideas de Piaget, supone que la mejor manera de aprender algo es a través del descubrimiento por uno mismo; se caracterizó por la escasa importancia que concedía a los contenidos concretos frente a los procedimientos, el énfasis que dio a las actividades autónomas por parte de los estudiantes, y la aplicación sistemática de algunos procesos de la ciencia (observación y experimentación principalmente). Paradójicamente, también se caracterizó por un excesivo inductivismo2, encuadrado en un marco empirista y positivista que parte de la premisa de que imitando el ‘‘método científico’’ -mediante el cual presuntamente avanza la ciencia- el alumno podía no sólo asimilar los contenidos sino también convertirse en un científico3. De acuerdo con este enfoque, lo importante es aplicar ilimitadamente las estrategias de pensamiento formal (observar, clasificar, extraer conclusiones y formular hipótesis), basándose en el planteamiento y resolución de situaciones abiertas en las que el alumno pudiese construir los principios y leyes científicos. Se le visualizó como el modelo ideal para fomentar la adquisición de destrezas de este tipo de pensamiento que posibilitaran la resolución de cualquier problema, en prácticamente cualquier dominio del conocimiento. También asumía que al buscar soluciones propias a los problemas haciendo, (pues se privilegian el activismo y los experimentos dentro del aula), el alumno tendría mayor posibilidad de retener (recordar) el conocimiento4. Diversos proyectos de renovación educativa siguieron este enfoque, sin embargo, tuvo la desventaja de no ofrecer a los alumnos una visión atractiva y accesible de la ciencia, por lo que no generó una actitud más positiva hacia ella, además de que aparentemente propició muchos errores conceptuales en los estudiantes (Gómez, 1996:165). Ahora se sabe que la preferencia de los contenidos procedimentales frente a los contenidos conceptuales es discutible, además por otras razones: tal como demuestran las investigaciones sobre la influencia de las ideas previas de los alumnos de ciencias, y en contra de la supuesta independencia del pensamiento formal, los contenidos concretos sí son importantes a la hora de aprender5. En la reformulación de los contenidos se induce el aprendizaje de los grandes conceptos que forman parte de la ciencia en contraposición del estudio descriptivo de los fenómenos. De los libros de química por ejemplo, desaparecieron las descripciones de 2. Asume que el método científico es el rasgo que caracteriza a la ciencia, y que es general y universal para cualquier campo, sea el natural o el social. 3. Una de las críticas más certeras al aprendizaje por descubrimiento es la que realiza Ausubel cuando distingue entre aprendizaje memorístico y aprendizaje significativo. Según Ausubel, ni todo el aprendizaje receptivo es forzosamente memorístico, ni todo el aprendizaje por descubrimiento es necesariamente significativo. Lo importante no es que el aprendizaje sea receptivo o sea por descubrimiento, sino que sea memorístico o sea significativo (Ausubel, 1972). 4. Los principios del aprendizaje por descubrimiento: 1) Todo el conocimiento real es aprendido por uno mismo, 2) El significado es producto exclusivo del descubrimiento creativo y no verbal, 3) El conocimiento verbal es la clave de la transferencia, 4) El método del descubrimiento es el principal para transmitir el contenido de la materia, 5) La capacidad para resolver problemas es la meta principal de la educación, 6) El entrenamiento en la heurística del descubrimiento es más importante que la enseñanza de la materia de estudio, 7) Cada niño debiera ser un pensador creativo y crítico, 8) La enseñanza expositiva es autoritaria, 9) El descubrimiento organiza de manera eficaz lo aprendido para emplearlo ulteriormente, 10) El descubrimiento es el generador único de motivación y confianza en sí mismo, 11) El descubrimiento es una fuente primaria de motivación intrínseca, 12) El descubrimiento asegura la conservación del recuerdo. 5 Las destrezas intelectuales se producen sobre campos conceptuales concretos. Página |5 las sustancias químicas y de los métodos de obtención; en cambio, se estudiaron reacciones generales globalizadoras, que partían de lo general a lo particular, antes de que el estudiante hubiera tenido ocasión de preguntarse en qué propiedades químicas se basaban las reacciones. En la historia o la geografía, desaparece la descripción de hechos, sucesos o lugares, para dar paso a la discusión de las causas y consecuencias de los fenómenos estudiados. A pesar de sus deficiencias, este modelo puede considerarse como el origen de las modificaciones curriculares que pretendieron superar la enseñanza tradicional. El modelo de aprendizaje por recepción significativa. A partir de l980, aparece una nueva postura sustentada por la escuela cognoscitivista que concibe a la ciencia como la interpretación de los hechos que ocurren en el universo o la sociedad a partir de modelos creados por el hombre. Estos modelos pueden variar con el tiempo convirtiéndose en cambios conceptuales. Al mostrar una orientación constructivista, incluye elementos tales como la importancia de los conocimientos previos de los estudiantes y la integración de nuevos conocimientos en sus estructuras conceptuales. Afirma que el proceso del aprendizaje consiste en la construcción activa de significados por parte de quién aprende, que la comprensión supone establecer relaciones y que todo aprendizaje está directamente influido por el bagaje de conocimientos previos del aprendiz. Al estar relacionado con la idea de cambio conceptual (Posner, 1982), propone estrategias que consisten básicamente en la identificación de los conocimientos que ya poseen los alumnos y la creación de conflictos cognoscitivos que generen insatisfacción de los estudiantes hacia ellos. Las críticas que se han planteado a esta tendencia (Gil, 1986; Pozo, 1999; Moreira y Greca, 2003) sobre todo respecto de su escasa atención a las formas de razonamiento asociadas con las preconcepciones de los estudiantes, han dado lugar a una nueva tendencia: la del cambio conceptual y metodológico. De acuerdo con ella, la modificación de conceptos debe ir acompañada del cambio metodológico, dado que la apropiación de nociones y métodos científicos no es fácil de lograr y, por tanto, si se desea reestructurar en forma profunda los conceptos, es necesario enseñar además de éstos, los procedimientos involucrados en dicha reconceptualización. Algunos investigadores (Gil, 1986; Pozo, 1999; Oliva, 1999) cuestionan también el cambio conceptual como origen del nuevo conocimiento porque en el proceso de hacer emerger las preconcepciones de los estudiantes, generar el conflicto que las cuestione, e introducir luego las concepciones disciplinarias, perciben una confrontación entre las ideas de los alumnos y los nuevos conocimientos que no sería coherente con la concepción constructivista del aprendizaje. Se plantea, en consecuencia, la tercera tendencia del enfoque constructivista que concibe el aprendizaje como cambio conceptual, metodológico y actitudinal Se trata del modelo de aprendizaje de las ciencias y disciplinas como investigación, que Página |6 se caracteriza por el tratamiento de situaciones problemáticas abiertas y de interés para los alumnos, a través de las cuales ellos puedan construir sus conocimientos. Las situaciones problemáticas en el trabajo equipo y la interacción entre los equipos, constituyen los elementos esenciales de esta orientación constructivista la cual considera al aprendiz como investigador novel y al profesor, como experto capaz de dirigir las investigaciones de los alumnos. Para el constructivismo aprender es reconstruir los conocimientos, partiendo de las propias ideas de cada persona, expandiéndolas o cambiándolas según los casos. Para llevar a la práctica este paradigma constructivista se han generado diversos modelos basados en la organización de la actividad en fases que tienen propósitos diferentes, entre las que se pueden identificar las siguientes (Sanmartí, 1993 citado en Gómez, 1996): a) Fase de exploración. Supone la recuperación de la experiencia previa del estudiante respecto al tópico abordado: la forma en que los alumnos se plantean el tema, el lenguaje que usan, los razonamientos que aplican, y sus actitudes hacia el aprendizaje propio, incluyendo el reconocimiento de que existen otros puntos de vista diferentes a los suyos y de las dificultades que se les presentan para convencer a otros de su postura. b) Fase de introducción de nuevos puntos de vista. Pretende provocar la evolución del pensamiento del alumno a partir de la confrontación de su conocimiento con el de sus compañeros. No se trata de que descubra nuevos modelos explicativos sino que mediante las confrontaciones, el uso de analogías y la introducción de nuevos puntos de vista por parte del docente los alumnos vayan integrando los conceptos y procedimientos como actualmente se utilizan en la ciencia. Es el momento de centrar la observación en determinados aspectos, posibilitando que el alumno reconozca algunas variables significativas y ayudarlo a reconocer y asociar fenómenos y explicaciones ya analizados en otros momentos y en otros contextos. c) Fase de estructuración y de formalización. El hecho de reconocer una forma o una estructura evita el esfuerzo de un nuevo proceso constructivo para explicar lo que ocurre con un determinado fenómeno, cuando por asociación y analogía se puede encontrar la explicación ya estructurada en otro proceso o fenómeno. Para formalizar se debe encontrar una imagen mental o una estrategia operativa (aún cuando los modelos empleados por los alumnos muchas veces no van a coincidir con los de la ciencia porque provienen de sus experiencias personales), para cambiar la estrategia de pensamiento que ha sido empleada. d) Fase de aplicación y evaluación. Cuando un aprendizaje es significativo el alumno puede aplicar sus conceptos reestructurados a nuevas situaciones. Puede, también, compararlos con el concepto inicial, a fin de que reconozca su progreso y valore las ventajas de la nueva posición. La dificultad para el docente es la poca o nula facilidad que tiene el alumno para aplicar los conocimientos a manipulaciones o experiencias concretas porque no está acostumbrado a relacionar el nuevo aprendizaje con el entorno. Sin embargo, la búsqueda de los puntos de referencia en la estructura Página |7 cognitiva de los alumnos que faciliten esta transferencia es uno de los campos más importantes de la investigación didáctica y un reto para encontrar la respuesta al problema que presenta a gran cantidad de contenidos que se pretende que los alumnos aprendan en el tiempo de permanencia en las aulas. Referencias: Ausubel, D. (1972): “Algunos aspectos psicológicos de la estructura del conocimiento” en Elam, S. (comp.): La Educación y la Estructura del Conocimiento. El Ateneo, Buenos Aires. Gil P., D. (1986). La metodología científica y la enseñanza de las ciencias: unas relaciones controvertidas. Enseñanza de las Ciencias, 4(2), 111-121. Gómez M., M., y Sanmartí P., N. (1996): La didáctica de las ciencias: una necesidad, en Educ. Quím., 7(3), 156-168. Moreira, M.A.; Greca, I.M. (2003). Cambio conceptual: análisis crítico y propuestas a la luz de la teoría del aprendizaje significativo, en Ciencia e Educacao, Bauru, 9(2), 301-315. Oliva M., J.M. (1999). Ideas para la discusión sobre las concepciones de cambio conceptual. Enseñanza de las Ciencias, 17(1), 117-119. Perkins, D. (2003): La escuela inteligente. Del adiestramiento de la memoria a la educación de la mente, 3ª reimp. Barcelona, Gedisa. Posner, G. et al (1982). Acomodation of a scientific Conception: Toward a Theory of Conceptual Change. Science Education, 66, 211-227. Pozo, J.I. (1999). Más allá del cambio conceptual: el aprendizaje de la ciencia como cambio representacional. Enseñanza de las ciencias, 17 (3), 513-520.