MONOGRAFIADidctica y modelos de enseanza y aprendizaje de las Ciencias Naturales

INTRODUCCIN

Los contenidos y reflexiones desarrollados en el presente trabajo reflejan la formacin acadmica y la experiencia profesional del autor en la enseanza de las ciencias naturales, as como su contribucin desde el Ministerio de Educacin, al diseo del currculo en el rea para la educacin secundaria rural a distancia en el proyecto PEAR. En este ltimo cometido, nos hemos encontrado con ciertas resistencias al cambio, provenientes desde los dominios disciplinares para concebir un currculo que responda a las caractersticas socioculturales, lingsticas, geogrficas y climticas de las zonas rurales tratando de integrar los conocimientos cientficos y las creencias y cosmovisiones de las comunidades indgenas andinas y amaznicas que existen en las zonas rurales del Per en una propuesta educativa. Para lograr nuestro propsito, tenamos que preguntarnos qu es conocimiento y qu es creencia? Y qu es lo que la enseanza de las ciencias debe cambiar? Estas interrogantes son las que trataremos de responder al planificar un currculo que responda a las caractersticas y contextos socioculturales de una sociedad. Esta pregunta no debe ser respondida de manera general sino desde la adopcin de una intencionada posicin epistemolgica, la cual es desarrollada en el contenido de este documento.Tratando de resolver estas interrogantes, hemos organizado el contenido de este trabajo de la siguiente manera: El primer captulo trata de los objetivos de la enseanza de la ciencia en el nivel secundario vistos dentro del enfoque de la construccin del conocimiento cientfico y de la enseanza de la ciencia como un proceso de construccin social que busca la adquisicin de capacidades conceptuales, procedimentales y actitudinales en los adolescentes y jvenes a fin de formarlos como ciudadanos alfabetizados en el conocimiento cientfico con capacidad de respuesta crtica a las ventajas y desventajas de la ciencia en la sociedad. El segundo captulo presenta un estudio comparativo de los diferentes modelos de enseanza de las ciencias naturales, partiendo desde el modelo tradicional de transmisin del conocimiento, pasando por los modelos por descubrimiento y expositivos hasta llegar a la explicacin y contrastacin de los modelos. El tercer captulo trata en detalle nuestra aproximacin didctica de preferencia la explicacin y contrastacin de modelos fundamentando sus ventajas y desventajas. El cuarto captulo explica las estrategias adoptadas para la adquisicin de los procedimientos. Finalmente presentamos nuestras conclusiones formuladas a la luz de los argumentos desarrollados durante todo el trabajo.

CAPTULO 1Objetivos del aprendizaje de las ciencias naturales.1. 1Es la ciencia una forma de creencia?Las guerras y los conflictos que observamos en estos tiempos, han servido entre otras cosas para abrir nuevamente el viejo debate entre la ciencia y la religin. El punto de partida de este debate es el origen epistemolgico, es decir el cuestionamiento que la ciencia hace de la naturaleza bsica y del valor que tienen el conocimiento cientfico frente a las creencias religiosas. De all, la sociedad del conocimiento, se ha encargado de asignarle un estatus social, poltico, cultural y econmico a ambas, dependiendo del lugar dnde stas se practiquen o se prediquen.Remontndonos al pasado, encontramos que este viejo debate entre ciencia y creencia, fue planteado hace 2,500 aos por Platn. (Sherry y col, 2001:326-27). En su obra el Meno, Platn hace referencia al episodio que trata del dilogo entre Scrates y un nio esclavo. El primero preguntndole al segundo cmo podra doblar el rea de un cuadrado, para llevarlo hacia el conocimiento del llamado Teorema de Pitgoras en el que el cuadrado de la hipotenusa de un tringulo es igual al cuadrado de la suma de sus lados. Este episodio ha sido considerado como ejemplar en la pedagoga del mtodo socrtico, la mayutica. Sin embargo, Platn saca de esta historia enseanzas epistemolgicas y no necesariamente pedaggicas, haciendo una clara distincin epistemolgica entre creencia verdadera y conocimiento.Segn Platn, el nio haba sido llevado a la creencia verdadera que el cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de los lados. Platn pregunta si es que esta creencia verdadera constituye el conocimiento y observa: "Hasta el momento estas opiniones, siendo nuevas tienen la cualidad de ser como un sueo. Pero si la misma pregunta se le hace a este nio en muchas ocasiones y en varias formas, se podr ver que al final l tendr un conocimiento en el tema tan exacto como ninguno". Luego agrega: "cuando una persona se sostiene de una nocin verdadera o de algo sin darse cuenta, su mente piensa que eso es verdico, pero sin conocerlo; por el cual no podemos dar ni recibir ningn crdito, uno no tiene conocimiento de eso. Pero cuando una persona tambin es consciente de eso, todo crdito se hace posible y la persona est totalmente equipada de conocimiento"(ibid:327-8).Platn sostiene que el conocimiento constituye un argumento sustentado en una creencia verdadera. En ese sentido para Platn, todo conocimiento presentado de manera oral o escrito, para que pueda ser reconocido como tal, requiere reunir tres condiciones: verdad, creencia y evidencia. La condicin de verdad del conocimiento se mide si es que lo que sostenemos es acorde con la realidad. La condicin de creencia denota si es que la persona cree que lo que sostiene es verdico. Para que se cumpla la tercera condicin, la evidencia, la persona debe tener buenas razones para creer que lo que sostiene es cierto, es decir mostrar las pruebas que sustenten lo dicho o escrito. Este punto de vista, es en una forma u otra, una argumento que sostiene que el conocimiento se justifica por la creencia verdica y ha sido desde Platn la ortodoxia epistemologa que ha influenciado y dominado nuestra educacin occidental hasta nuestros das. Es decir, se inicio en un terreno demarcado por Platn y que poco hemos hecho hasta la fecha para replantearlo.En las siguientes pginas, trataremos de poner sobre el tapete lo demarcado por Platn desde la posicin de la enseanza de la ciencia.Los educadores en el rea de ciencias nos enfrentamos todos los das cara a cara en las aulas con el debate entre conocimiento y creencia. Sabemos que nuestros estudiantes vienen a las aulas con ideas previas fuertemente ancladas que al ser presentadas ante el nuevo conocimiento, es decir aqul que queremos ensearles entran en conflicto. Los conocimientos que los alumnos han adquirido desde que nacen, en su relacin con sus padres, la naturaleza, sus amigos y los medios de comunicacin, entran en conflicto con la explicacin cientfica del mundo y los fenmenos de la naturaleza.Para entender mejor este conflicto y reflexionar sobre nuestras estrategias de enseanza y aprendizaje de los contenidos, el desarrollo de las capacidades conceptuales, procedimentales y actitudinales, adems de la adquisicin de las competencias, los docentes necesitamos hacernos seriamente la siguiente pregunta: son el conocimiento cientfico y las creencias idnticos, similares o simplemente tendran una construccin diferente?Veamos algunos alcances. Existen estudios que sugieren que las teoras personales, es decir la cosmovisin que supuestamente podra desarrollarse en cada persona sin la participacin intencional de la educacin y las explicaciones que nos da la ciencia del mundo y los fenmenos que nos rodean no son necesariamente reemplazados por las explicaciones formales que recibimos ni en las interacciones colaborativas que realizamos, incluyendo aquellas realizadas entre quienes dominan la ciencia. Es ms, las interacciones colaborativas y las diferentes perspectivas negociadas en el flujo de la actividad social pueden dar origen y de hecho lo hacen a la elaboracin de explicaciones personales. En este proceso de elaboracin, las explicaciones cotidianas y las explicaciones cientficas no se contradicen, ms bien, ambas son vistas como complementarias (Kaartinen & Kumpulainen, 2002:210). El gran reto consiste en aprender cmo y en que forma participamos en los diferentes contextos sociales de la construccin del conocimiento, ms que en resolver el problema epistemolgico de la validez del conocimiento cientfico frente al tradicional.Cul es el aporte del constructivismo a este debate? El constructivismo, una teora personal y social del conocimiento nos da explicaciones sobre la epistemologa de la ciencia y su enseanza. Ha permitido a los docentes orientar sus actividades pedaggicas teniendo cierta claridad y respuesta frente a las condiciones sociales y econmicas de nuestros tiempos que exigen la utilizacin de una combinacin de mtodos y estrategias. Sin embargo, equivocadamente, la propuesta o estrategia de enseanza y aprendizaje muy difundido en la gran mayora de los sistemas educativos, es el modelo de enseanza de las ciencias a travs del descubrimiento. Este modelo asume que hacer y ensear ciencia seran dos procesos ms o menos idnticos y por ende simtricamente comparables. Bajo este enfoque la funcin del docente se basa en: que la enseanza de la ciencia es hacer que sus alumnos sigan rigurosamente los pasos del mtodo cientfico para descubrir los principios y los fenmenos de la naturaleza. Que un aprendizaje efectivo sera que los alumnos sigan como los hacen los cientficos, los pasos del mtodo cientfico. Los defensores de ste modelo desconocen que hacer ciencia y ensear ciencia se desarrollan en contextos y tienen objetivos muy diferentes. El anlisis ms detallado de este enfoque lo realizaremos en el captulo II que trata del anlisis comparativo de los diferentes modelos de enseanza de la ciencia.1.2 La ciencia como construccin socialLa ciencia como cualquier otra rea del conocimiento, tiene su propio discurso, es decir su propio sistema y mecanismo de comunicacin para predicar, persuadir y convencer. Tiene tambin como cualquier ideologa, sus defensores, es decir aquellos encargados de alimentar con argumentos y a travs de la produccin de nuevos conocimientos el discurso cientfico. Pero tambin tiene sus seguidores, es decir aquellos que no aceptaran ningn otro argumento como vlido si es que ste no proviene de la ciencia. Todo esto es construido en el marco de ciertas formas, convenciones e interrelaciones sociales que suceden en la vida diaria.Cul es la relacin de esto con la enseanza y el aprendizaje de las ciencias? Lo que acabamos de afirmar, vale tambin para la educacin. La educacin cientfica y en particular la enseanza de las ciencias naturales es un proceso de culturizacin social que trata de conducir a los estudiantes ms all de las fronteras de su propia experiencia a fin de familiarizarse con nuevos sistemas de explicacin, nuevas formas de lenguaje y nuevos estilos de desarrollo de conocimientos (Hogan y Corey, 2001:215).El aprendizaje de las ciencias no sucede de manera espontnea, sino que es un ejemplo de aprendizaje difcil que requiere asistencia para conseguirlo. Por lo tanto, el docente constituye el eje principal para ayudar a los alumnos a esta apropiacin cultural de la prctica de la ciencia.De all que el docente, cumpliendo su rol de gua, de mediador y facilitador de los procesos de enseaza y aprendizaje debe entender que la el conocimiento cientfico y por ende su enseanza ms que un conocimiento final y acabado es el producto de un proceso de construccin social. En consecuencia, este conocimiento jams deber ser presentado como un producto final, acabado, menos an absoluto e incuestionable. Por el contrario, deber ser presentado como un producto en proceso de construccin, casi nunca terminado, siempre incompleto y listo para ser mejorado e incluso cambiado. Un producto que cambia permanentemente en el tiempo, sujeto a las preferencias, gustos, tendencias, presiones e intereses sociales y econmicos de nuestra vida cotidiana. En este sentido, ni siquiera el mtodo cientfico existe al margen de las tendencias sociales y econmicas que acabamos de describir.Adems, la produccin del conocimiento ms que un proceso de construccin individual utilizando el mtodo cientfico es un proceso de construccin colectiva llevado a cabo en contextos colaborativos. Desde esta perspectiva, la ciencia progresa en la medida en que una comunidad cientfica mantiene un crtico dilogo transformador que minimiza las subjetividades individuales de los cientficos a favor de los valores colectivos de la comunidad. Esto quiere decir que la ciencia siendo una reflexin objetiva del mundo que nos rodea es sobre todo el resultado de un proceso colectivo construccin de conocimientos y los objetivos de su enseanza, no debern ser confundidos con los objetivos de la propia ciencia.En los Estados Unidos, los Estndares Nacionales de Educacin en Ciencias (NSES de sus siglas en ingls), consideran el punto de vista que acabamos de sostener, que la ciencia es el resultado de un proceso de construccin social a travs de la argumentacin y el intercambio entre los cientficos y stos a su vez con la sociedad.Los estndares reflejan la visin contempornea de la naturaleza que tiene hoy en da la ciencia, contrariamente a la concepcin positivista ya superada pero lamentablemente todava presente en muchos sistemas educativos y ciertos medios de comunicacin de que la ciencia es un conjunto de procedimientos objetivos desarrollados por los cientficos de manera individual en sus laboratorios. Los estudios de las actividades observadas que los cientficos realizan en sus laboratorios, revelan que los valores sociales e individuales, las relaciones interpersonales, el estatus social, las tcticas de persuasin y las contingencias locales del contexto de la investigacin juegan un papel importante en la produccin cientfica.1.3 Para qu aprendemos ciencia?Bajo este enfoque, el presente trabajo presenta los objetivos generales del aprendizaje de la ciencia para la educacin secundaria bsica que busca formar adolescentes y jvenes capaces de adaptarse a los cambios en los que vivimos a fin de construir una sociedad con mayores niveles de solidaridad, justicia y desarrollo para todos. Estos objetivos estn resumidos en los siguientes trminos: (Porln R. 1999:41-2).1. Dotar a las personas y grupos sociales de una visin de conjunto de la realidad natural, que les permita comprender el mundo en que viven, tomando en consideracin tanto la experiencia ms inmediata como los saberes organizados.2. Favorecer que esa comprensin del mundo haga posible una relacin del individuo con su entorno ms rica y participativa, formando personas y grupos con capacidad para integrarse en su medio, para transformarlo y para respetar la diversidad de elementos fsicos, biolgicos, antropolgicos y culturales que lo conforman.3. Prepara personas con una calidad de vida individual y social que las capacite para el ejercicio de la autonoma, la cooperacin, la creatividad y la libertad.4. Promover el desarrollo armnico de la persona, como fruto de una experiencia educativa no fragmentaria, con un desarrollo conjunto de lo cognitivo, psicomotor y socio afectivo, propicindose la interaccin constante entre la construccin de conocimiento, el desarrollo social, el sentido de pertenencia al grupo, la confianza en las capacidades personales, el sentido de la propia identidad, etc. Ello supone crear contextos de aprendizaje en los que la generacin de conocimientos vaya ligada a la felicidad del individuo y a facilitar sus procesos de socializacin.5. Formar personas conscientes de su capacidad de aprendizaje, que puedan trabajar los problemas que la realidad les plantea, que puedan actuar reflexiva e inteligentemente ante diversas situaciones vitales y que sean capaces de regular sus propios procesos de aprendizaje y ponerlos al servicio de los fines propuestos.6. Personas que sepan unir el desarrollo del individuo al desarrollo de los grupos sociales, de manera que la comprensin y la actuacin en la realidad sea ms una tarea colectiva que individual.Estos objetivos no sern posibles si es que no se realizan dentro de un contexto de inclusin social, es decir, haciendo que todas las personas tengan las mismas oportunidades de aprender ciencia. A esto se ha denominado la alfabetizacin cientfica y tecnolgica de los ciudadanos. Una sociedad transformada por las ciencias y la tecnologa requiere que los ciudadanos mejoren sus saberes cientficos y tcnicos y puedan satisfacer sus necesidades de diversa ndole, sean estos profesionales, utilitarios, democrticos, operativos, incluso metafsicos y ldicos(Osorio 2002:68), es decir, la adquisicin de informaciones cientficas necesarias para lograr la comprensin funcional de las generalizaciones de las ciencias naturales que ayudan a interpretar y entender el mundo en que vivimos (Revilla, 2001:61).En la educacin bsica y en particular en el nivel secundario el objetivo del aprendizaje de la ciencia es que los estudiantes utilizando estrategias metodolgicas puedan adquirir capacidades que fomente su pensamiento reflexivo crtico aplicable a su vida cotidiana. Capacidades que les permitan desarrollar actitudes traducidos en valores frente al aprendizaje de las ciencias de la naturaleza: el trabajo cooperativo, la curiosidad, el espritu de indagacin, el rigor y la precisin as como la defensa del medio natural y social. El propio planteamiento de la alfabetizacin cientfica es el resultado de un proceso de construccin social en contextos adems de cientficos, polticos, planteado dentro del enfoque del modelo de enseanza por investigacin y que tuvo su origen en el fragor de la guerra fra tal como lo explica el siguiente extracto:"El propsito de alfabetizacin cientfica provino de una doble necesidad: la de extender al conjunto de la poblacin conocimientos cientficos de base que permitieran desempearse en un mundo crecientemente invadido por la entonces llamada "ciencia aplicada" y la de despertar el inters en la ciencia, promoviendo en los alumnos la dedicacin a esta rea de conocimiento y detectando entre ellos a los "mejores" para hacer frente a la competencia instalada con la entonces URSS. Los programas elaborados en aquellos aos intentaron romper con la enseanza academicista tradicional. Para ello incorporaron la reflexin acerca de la naturaleza social e histrica de la ciencia y el anlisis de las relaciones entre ciencia, tecnologa y economa. El nfasis puesto en la enseanza de los procesos de investigacin cientfica tuvo como propsito que los estudiantes lograran un acercamiento mayor y ms incentivador a la actividad cientfica real. Se intent reproducir en el contexto escolar la situacin de investigacin propia de los cientficos y se propuso como modelo el del aprendizaje por descubrimiento" (Fumagalli L. 1999:112).La llegada del hombre a la luna, la conquista del espacio, la concepcin inicial del Internet con propsitos blicos para ser utilizado en el programa de la llamada "Guerra del Espacio" entre la URSS y los EEUU, fueron los principales objetivos que impulsaron el desarrollo de nuevos conocimientos y tecnologas hace slo dos dcadas en los laboratorios de los cientficos y en las aulas.Para lograr la alfabetizacin cientfica, los estudiantes necesitan aprender conceptos y construir modelos, desarrollar destrezas cognitivas y el razonamiento cientfico, el desarrollo de destrezas experimentales y de resolucin de problemas. Todo esto debe darse teniendo en cuenta el desarrollo de actitudes y valores, es decir, que los alumnos deben formarse una imagen de la ciencia (Pozo & Gmez, 1998:31), construida desde sus propias experiencias de aprendizaje. Por ejemplo, el currculo de Ciencias Combinadas del Programa Britnico de Certificacin Internacional en Educacin Secundaria General, (IGCSE en sus siglas en ingls), presenta los siguientes objetivos especficos de la enseanza de la ciencia:1. Proveer a travs del estudio y la prctica de las ciencias experimentales de los alumnos del nivel secundario la adquisicin del entendimiento y el conocimiento de los conceptos, principios y la aplicacin de la biologa, la qumica, la fsica y otras ciencias relacionadas como la ecologa y las ciencias de la tierra. Para que los alumnos puedan convertirse en ciudadanos seguros en un mundo de la tecnologa y el conocimiento, capaces de desarrollar o tomar una posicin informada en asuntos cientficos. Esto implica saber reconocer la utilidad y las limitaciones del mtodo cientfico y apreciar su utilidad en otras disciplinas y en la vida cotidiana, as como estar capacitados para continuar estudios ms avanzados en ciencias naturales.2. Desarrollar habilidades y capacidades que sean relevantes al estudio y a la prctica de las ciencias naturales. Que les sea til en la vida cotidiana de los alumnos, es decir que sirva para mejorar sus condiciones de vida, promueva la prctica segura de la ciencia y promueva la comunicacin efectiva y segura de los alumnos entre sus pares y estos con la comunidad y el mundo.3. Que estimule la curiosidad, el inters y el disfrute de la ciencia y sus contenidos as como sus mtodos de investigacin. Que estimule el inters y el cuidado por el medio ambiente.4. Promover la concientizacin de que la ciencia no sucede en el vaco sino que parte del estudio y la prctica de actividades cooperativas y acumulativas relacionadas por las influencias sociales, econmicas y tecnolgicas con influencias y limitaciones ticas y culturales. Que la aplicacin de la ciencia puede ser al mismo tiempo beneficiosa y perjudicial a la persona, la comunidad y al medio ambiente. Y que los conceptos de la ciencia son de naturaleza de desarrollo y a veces transitorias y que esta trasciende las fronteras nacionales y que su lenguaje es universal.5. Presentar a los estudiantes los mtodos usados por la ciencia y la forma en la que los descubrimientos cientficos son realizados.Los dos ltimos objetivos especficos del currculo de enseanza de la ciencia para la secundaria del Programa Internacional Britnico, consideran el carcter social de construccin y la enseanza de las ciencias naturales as como la didctica de su enseanza y aprendizaje que constituyen los dos ejes sobre las cuales desarrollamos los contenidos y los argumentos de este trabajo.Se ha sostenido que la enseanza y el aprendizaje de las ciencias naturales y por ende el conocimiento cientfico que adquieren los alumnos, provendra de la observacin minuciosa de la realidad, para lo cual se requerira del uso imprescindible del llamado "mtodo cientfico". De hecho, esta concepcin todava persiste en las aulas y es alimentado cotidianamente por los medios de comunicacin y un nmero todava mayoritario de instituciones educativas. Aunque esta visin positivista de que la ciencia es una coleccin de hechos objetivos regidos por leyes que pueden extraerse directamente si se observan esos hechos ya ha sido superada por muchos cientficos y filsofos, segn las cuales el conocimiento cientfico difcilmente se extrae de la realidad sino que procede de las mentes de los cientficos que elaboran modelos y teoras en el intento de dar sentido a la realidad (Pozo & Gmez, 1998:24). Sin embargo, en gran medida en las aulas educativas en el Per, todava se ensean: de que las teoras cientficas son saberes absolutos o positivos en vez de aproximaciones relativas. Las teoras cientficas son construcciones sociales que lejos de "descubrir" la estructura del mundo, o de la naturaleza, la construyen o lo modelan. Aprender ciencia debe ser por tanto una tarea de comparar y diferenciar modelos, no de adquirir saberes absolutos y verdaderos.Ensear ciencia no debe tener como meta presentar a los alumnos los productos de la ciencia como saberes acabados, definitivos. Al contrario, se debe ensear la ciencia como un saber histrico y provisional, intentando hacerles participar de algn modo en el proceso de elaboracin del conocimiento cientfico, con sus dudas e incertidumbres, lo cual requiere de ellos tambin una forma de abordar el aprendizaje como un proceso constructivo, de bsqueda de significados e interpretacin, en lugar de reducir el aprendizaje a un proceso repetitivo o reproductivo de conocimientos precocinados, listos para el consumo.A esto se suma que para el caso de la educacin bsica y particularmente en la secundaria en la mayora de las instituciones educativas privadas en el Per, predomina el carcter selectivo en vez del formativo. Los colegios en su afn por atraer a sus aulas a los alumnos cuyos padres estn dispuestos a pagar por asegurar una educacin de calidad para sus hijos vista en trminos de ingreso a la universidad, realizan un gran despliegue de mercadeo que muchas veces entra en contradiccin con el carcter tico implcito en la formacin de los adolescentes y jvenes en una sociedad, presente en los discursos e idearios de dichas instituciones. En gran parte de ellas, la enseanza de las ciencias naturales considera que el mtodo cientfico sera el nico instrumento que permite que los alumnos descubran con objetividad los fenmenos cientficos y las leyes que los explican, olvidndose que los conocimientos que nos presenta la ciencia, an las exactas estn en constante revisin y por tanto el mtodo cientfico tambin tiene sus limitaciones en la creacin de los nuevos conocimientos que se incorpora a nuestra vida cotidiana.CAPTULO 2 - II. Modelos de Enseanza de las Ciencias NaturalesLos diferentes modelos de enseanza de las ciencias naturales responden a las diferentes concepciones epistemolgicas derivadas de la evolucin de la enseanza de la ciencia que ha sido influenciada por el desarrollo de las diferentes disciplinas que la componen. Este desarrollo disciplinar proveniente tradicionalmente desde el campo de la biologa, la qumica y la fsica y posteriormente por las ciencias de la vida, de la tierra, las ciencias ambientales, la oceanografa, la astronoma entre otras, ha permitido el desarrollo de diferentes modelos en contraposicin al modelo tradicional de la enseanza verbal de las ciencias.Es necesario que los profesores adopten una perspectiva epistemolgica particular sobre la naturaleza del conocimiento cientfico y su desarrollo, que gue la prctica de la enseanza de la ciencia. Los profesores deben crear un paquete pedaggico que refleje no slo una filosofa de la ciencia, sino tambin una filosofa de la educacin, lo cual deber ser adaptado a las limitaciones del saln de clase. Los docentes realizan elecciones pedaggicas que apoyan o limitan la experiencia de los estudiantes en la clase de ciencias, mientras que la disciplina de ciencias a su vez influencia lo que es posible y deseable para un profesor para intervenir de manera pedaggica. El docente selecciona los ideales cientficos y pedaggicos que quiere lograr con los alumnos.A continuacin presentamos los elementos, factores, las interacciones y los contextos que forman una cultura compuesta en la enseanza de las ciencias que los profesores debern conocer. De esta manera el docente sabr hacia donde quiere llevar a sus alumnos y cuales son las estrategias didcticas ms pertinentes para lograr sus objetivos de enseanza-aprendizaje.El trmino "cultura compuesta", representa la cultura de la ciencia en el aula que los alumnos y las alumnas actualmente experimentan, que es una mezcla de ideales de la prctica profesional de la ciencia (por ejemplo, entrega al rigor en la recoleccin y anlisis de los datos, ser consciente de la influencia del marco personal en la interpretacin de los datos, habilidad para cambiar ideas previas a la luz de las nuevas evidencias o tomar interpretaciones alternativas, integridad en el trabajo colaborativo, crtica y otras actividades socio intelectuales) y los ideales pedaggicos (creer que se aprende ciencia a travs de la interaccin con los fenmenos naturales y con la gente, atencin al crecimiento social, emocional e intelectual de cada alumno(a), equilibrio entre la auto direccin del estudiante con la gua del profesor como el andamiaje para los nuevos planes y la experiencia), que representan las realidades del saln de clase y la prctica cientfica ( Hogan y Corey, 2001:216-7). En la tabla 1 presentamos de manera resumida los diferentes modelos de enseanza de las ciencias, los cuales son explicados en mayor detalle a continuacin.Tabla 2.1: Modelos de Enseanza de las Ciencias

Para ver la tabla seleccione la opcin "Descargar" del men superiorFuente: (Pozo & Gmez, 1998:268-308). Elaboracin del propio autor2.1 El modelo tradicional de enseanza de la ciencia.Este modelo es el que an se encuentra bastante arraigado en la prctica educativa a pesar de que muchas veces se expone lo contrario en el currculo. Este modelo asume que los conocimientos cientficos son verdades definitivas que los docentes desde su rea o dominio disciplinar tienen que transmitir a sus alumnos. El docente, bajo este modelo es una fuente de informacin cientfica y en consecuencia es tambin el emisor de esta informacin. En la mayora de las veces el docente de este modelo es un especialista de una de las disciplinas que ensea ciencias con poca e incluso ninguna formacin pedaggica. Los alumnos por otro lado, son vistos como receptores de conocimientos a quienes el profesor es el encargado de alfabetizar.El modelo tradicional de la enseanza de la ciencia asume que la lgica que el conocimiento tradicional ha logrado producir en la mente de los alumnos es suficiente para que se produzca el aprendizaje del conocimiento cientfico. Es decir que la mente de los alumnos formateada por el conocimiento tradicional est lista para el aprendizaje del conocimiento cientfico ya que lo nico que falta es que el docente entregue a los alumnos los conocimientos cientficos necesarios para que estos puedan reproducirlo en su memoria y adquirir lo que los cientficos han descubierto o conocen. En resumen, el aprendizaje de las ciencias de este modelo sostiene que el conocimiento cientfico es un conocimiento de alta especializacin al que los alumnos slo pueden tener acceso si es que existe en ellos esta determinacin gentica adems de una verdadera voluntad e intencin para alcanzar ese conocimiento, reproducirlo e incorporarlo a sus memorias.La funcin social del modelo tradicional de enseanza de las ciencias en particular y de la educacin en general, es de seleccionar a los alumnos en dos grupos claramente marcados: aquellos capaces para el aprendizaje de las ciencias y aquellos carentes de esta capacidad de aprendizaje. De esta manera, la educacin bsica en nuestra sociedad en particular se encarga de seleccionar a las personas en aptas para el estudio de las ciencias y el acceso a las carreras relacionadas y aquellas carentes de estas capacidades. Todo esto es tradicionalmente aceptable como normal ya que cada uno de nosotros estara genticamente programado para desarrollar ciertas habilidades y capacidades que determinan nuestro papel en la sociedad. De esta manera desde la educacin bsica y concretamente desde la enseanza de las ciencias en la secundaria en nuestra sociedad se excluye a un gran nmero de personas y se les condiciona a cumplir un determinado papel en la sociedad.De cmo la ciencia a travs de sus operadores educativos, los maestros en las escuelas excluyen a unos y benefician a otros puede conocerse de un estudio de campo realizado en dos escuelas pblicas en Suecia donde se asume que la educacin es eminentemente un servicio pblico que llega de manera equitativa a todos. El estudio demuestra como se construye el trabajo de los alumnos en el saln de clase y cmo ste influencia la carrera futura de los alumnos o alumnas. Mostrndonos que la enseanza y el aprendizaje de la ciencia en el aula an en los contextos del pas con mayor equidad y justicia en vez de la supuesta clase neutral en la que todos reciben atencin y oportunidades por igual, se da dentro de contextos sociales de oportunidades para unos y desventajas para otros. Es decir se produce la clsica relacin de poder y subordinacin que docentes y alumnos construyen en clase. Estas relaciones, son las que en ltima instancia, definen la participacin en clase de los alumnos, refirindose a quienes participan, de que manera lo hacen y el tiempo asignado a cada participacin. Relaciones de poder y dominacin, que finalmente influencian en la eficacia del aprendizaje de las ciencias en el saln de clase y la eleccin de una profesin u ocupacin por parte de los alumnos (Shahlstrm & Lindblad, 1998). Podemos imaginarnos que tan grande debe ser esa brecha de poder en los contextos y condiciones de seleccin y acceso a las universidades de los alumnos que culminan la secundaria en el Per. Es en la escuela donde Tambin se manifiestan los altos niveles de desigualdad y exclusin que existe en nuestra sociedad.2.2 La Enseanza por DescubrimientoEste modelo asume que la mejor manera para que los alumnos aprendan ciencia es haciendo ciencia, y que su enseanza debe basarse en experiencias que les permitan investigar y reconstruir los principales descubrimientos cientficos. Este enfoque se basa en el supuesto de que la metodologa didctica ms potente es de hecho la propia metodologa de la investigacin cientfica. Nada mejor para aprender ciencia que seguir los pasos de los cientficos, enfrentarse a sus mismos problemas para encontrar las mismas soluciones.La idea de que los alumnos pueden acceder a los conocimientos cientficos ms relevantes mediante un descubrimiento ms o menos personal parte del supuesto que estn dotados de unas capacidades intelectuales similares a las de los cientficos, es decir, existira una compatibilidad bsica entre la forma en que abordan las tareas los cientficos y la forma en que la abordan los alumnos, o que al menos estos ltimos enfrentados a las mismas tares y situaciones que los cientficos acabarn desarrollando las estrategias propias del mtodo cientfico y accediendo a las mismas conclusiones y elaboraciones tericas que los cientficos. La mente de los alumnos estara formateada para hacer ciencia y de hecho la ciencia sera un producto natural del desarrollo de esa mente. Los modos de pensar de los alumnos y de los cientficos no diferiran en lo esencial cuando estuvieran ante el mismo problema y vivieran las mismas experiencia. Todo lo que hay que hacer, que no es poco, es lograr que los alumnos vivan y acten como pequeos cientficos.Adems de este supuesto de compatibilidad, la enseanza por descubrimiento en su versin ms tradicional, asume tambin que ese mtodo cientfico, la aplicacin rigurosa de unas determinadas estrategias de investigacin conduce necesariamente al descubrimiento de la estructura de la realidad. Si nos enfrentamos con rigor cientfico a una situacin, acabaremos por descubrir los mismos principios que en ella encontraron los cientficos.Que lo que stos hacen es desentraar la estructura del mundo, que si no puede ser directamente percibida, s resulta accesible recurriendo a ciertos mtodos.El diseo del currculo en la enseanza por descubrimientoEl currculo se organiza en torno a preguntas ms que en torno a respuestas. Por ello, cabe pensar que la propia historia de las ciencias debe desempear un papel esencial en la organizacin y secuenciacin de los contenidos. Asimismo la enseanza del mtodo cientfico debe constituir uno de los ejes vertebradores del currculo. La ciencia no sera tanto un conjunto o sistema de teoras para interpretar el mundo como un mtodo, una forma de acercarse al mundo e indagar sobre l, de modo que, desde el punto de vista de los contenidos del currculo, se asume que la ciencia es ante todo un proceso.Las actividades de enseanza deben semejarse, segn esta concepcin, a las propias actividades de investigacin. Dado que el mtodo cientfico es tambin el mtodo de enseanza, de lo que se trata es de disear escenarios para el descubrimiento y hacer que el papel del profesor y de la didctica se haga lo menos visible. Hacer ciencia y aprender ciencia segn este modelo sera lo mismo. El profesor debe facilitar el descubrimiento de los alumnos a partir de ciertas actividades ms o menos guiadas.Desventajas de la enseanza por descubrimientoLa enseanza por descubrimiento, ya sea autnoma o guiada, ha sido criticada por numerosas razones porque, a pesar que aparentemente ayuda a superar algunas dificultades ms comunes en la enseanza tradicional, genera otros muchos problemas no menos importantes. La crtica ms completa y sistemtica a la epistemologa del descubrimiento lo hicieron Ausubel, Novak y Hanesian para justificar su modelo de enseanza expositiva. En primer lugar la crtica es que el mtodo por descubrimiento asume la compatibilidad bsica entre la mente de los alumnos y la mente de los cientficos, se parte del supuesto de que stos pueden aprender y actuar en mltiples contextos como pequeos cientficos. Sin embargo, por deseable que resulte este propsito, parece alejarse bastante de las propias capacidades mostradas por los alumnos. Parece aceptarse hoy en da que el razonamiento cientfico no es la forma usual en que resolvemos nuestros problemas cotidianos. Nuestro pensamiento se basara en numerosos sesgos y reglas heursticas que se desvan bastante de la aplicacin cannica del mtodo cientfico. Por otro lado, si para aprender ciencia es condicin indispensable aplicar los mtodos del "pensamiento cientfico" en contextos de investigacin y solucin de problemas, la mayor parte de los alumnos de educacin secundaria tendran graves dificultades para acceder al conocimiento cientfico. Segn Ausubel, Novak y Hanesian, una enseanza basada en el descubrimiento sera accesible para muy pocos alumnos y difcilmente podra cumplir con los objetivos de la educacin cientfica secundaria, que debe adecuarse a las capacidades y condiciones de la mayora de los alumnos a los que va dirigida.Uno de los ms importantes hallazgos en la investigacin cognitiva de las ciencias en los ltimos aos es habernos dado cuenta de que los cientficos expertos organizan y representan el conocimiento en la memoria de una manera diferente a como lo hacen y usan los novicios, esto se extiende tambin a los estudiantes. Los fsicos expertos parecen representar los problemas de la fsica en trminos de los conceptos y leyes actualmente aceptados, mientras que los novicios y estudiantes incluyen caractersticas de superficies del problema situacional en su razonamiento (Vosniadou & col, 2001:384). Los estudios de estos investigadores, sealan que por ejemplo, los novicios se forman una representacin del concepto del plano inclinado conteniendo las caractersticas de superficie tales como ngulo de inclinacin, longitud, altura, etc. Por el contrario los fsicos expertos organizan sus representaciones del plano inclinado alrededor de las leyes de Newton y la ley de la conservacin de la energa. Adicionales estudios muestran que el proceso de adquisicin del conocimiento empieza temprano en la infancia y se basa en interpretaciones de la experiencia cotidiana. Se han descrito cinco limitaciones sobre el comportamiento de los objetos fsicos que los nios parecen darse cuenta desde muy temprano tales como la continuidad, la solidez, la falta de accin a la distancia, la gravedad y la inercia. Este mismo investigador (Vosniadou), sostiene que tal conocimiento forma un marco terico de la fsica, el cual forma la base sobre la cual se organiza el conocimiento posterior de la fsica.Las investigaciones sobre el conocimiento del mundo fsico en los estudiantes de educacin bsica y superior han revelado mayores datos sobre las explicaciones iniciales sobre los fenmenos fsicos de los nios y han mostrado cmo esas explicaciones cambian a medida que los nios son expuestos a la enseanza de la ciencia. Por ejemplo las investigaciones en el rea de la mecnica han mostrado que los nios a temprana edad construyen un concepto inicial de fuerza de la siguiente manera: que la fuerza es una propiedad de los objetos que son pesados. Este modelo de fuerza interna tiende a capturar la potencialidad que estos objetos tienen de reaccionar con otros objetos encontrados a su paso. Posteriormente, a medida que van creciendo, los nios diferencian los objetos animados de los inanimados en relacin a la fuerza y piensan que la fuerza es una propiedad adquirida de los objetos inanimados que se mueven. El modelo de la fuerza adquirida se convierte en una explicacin central en la descripcin del movimiento de los objetos inanimados. En la ontologa de un nio pequeo, el estado natural de los objetos inanimados es la de estado de reposo, mientras que el movimiento de los objetos inanimados es un fenmeno que necesita ser explicado, usualmente en trminos de un agente que lo causa. Este agente es la fuerza de otro objeto.Este concepto inicial de fuerza es obviamente muy diferente al concepto cientfico actualmente aceptado. En la fsica Newtoniana, la fuerza no es una propiedad interna de los objetos sino un proceso que se usa para explicar los cambios en el estado cintico de los objetos fsicos. En el marco de este punto de vista aceptado, el movimiento es un estado natural que no necesita ser explicado. Lo que necesita ser explicado son los cambios en el estado cintico.2.3 La Enseanza ExpositivaSegn Ausubel, uno de los propulsores de este modelo de enseanza, para fomentar la comprensin o el aprendizaje significativo de la ciencia, no hay que recurrir tanto al descubrimiento como a mejorar la eficacia de las exposiciones. Para ello hay que considerar no slo la lgica de las disciplinas sino tambin la lgica de los alumnos. Para Ausubel el aprendizaje de la ciencia consiste en transformar el significado lgico en significado psicolgico, es decir en lograr que los alumnos asuman como propios los significados cientficos. Para lograr esto, la estrategia didctica deber consistir en un acercamiento progresivo de las ideas de los alumnos a los conceptos cientficos, que constituiran el ncleo de los currculos de ciencias.La meta esencial de la educacin cientfica desde esta posicin es transmitir a los alumnos la estructura conceptual de las disciplinas cientficas, que es lo que constituye el significado lgico de las mismas. Los defensores de este modelo de enseanza afirman: "cualquier currculo de ciencias digno de tal nombre debe ocuparse de la presentacin sistemtica de un cuerpo organizado de conocimientos como un fin explcito en s mismo". De esta manera, el resto de los contenidos del currculo de ciencias, tales como las actitudes y los procedimientos, quedan relegados a un segundo plano. Lo importante es que los alumnos acaben por compartir los significados de la ciencia. Este nfasis en un conocimiento externo para el alumno, que debe recibir con la mayor precisin posible, se complementa con la asuncin de que los alumnos poseen una lgica propia de la que es preciso partir.Esta necesidad de partir de los conocimientos previos de los alumnos pero tambin de apoyarse en la lgica de las disciplinas ha conducido a ciertas interpretaciones contrapuestas sobre los supuestos epistemolgicos de los que parte la teora de Ausubel. Aunque la teora del aprendizaje significativo de Ausubel concede un importante papel a la actividad cognitiva del sujeto que sin duda la sita ms prxima a una concepcin constructivista, parece asumir asimismo que ese acercamiento entre el significado psicolgico y lgico requiere un cierto paralelismo entre las estructuras conceptuales del alumno y las estructuras del conocimiento cientfico, de forma que su acercamiento progresivo a travs del aprendizaje significativo exigira una compatibilidad bsica entre ambos sistemas de conocimiento. De hecho, el propio Ausubel asume que su propuesta slo es vlida con los alumnos que hayan alcanzado un determinado nivel de desarrollo cognitivo y de dominio de la terminologa cientfica, por lo que slo sera eficaz a partir de la adolescencia.Los contenidos del currculo de la enseanza expositivaSi la meta de la educacin cientfica es trasladar a los alumnos esos "cuerpos organizados de conocimiento" que constituyen las disciplinas cientficas, el criterio bsico para organizar y secuenciar los contenidos del currculo de ciencias debe ser la propia estructura conceptual de esas disciplinas. Ausubel considera adems que tanto el conocimiento disciplinar como su aprendizaje estn estructurados de acuerdo a un principio de diferenciacin progresiva que debe ser el que rija la organizacin del currculo. De acuerdo a este principio, la organizacin del contenido de un material en particular en la mente de un individuo consiste en una estructura jerrquica en la que las ideas ms inclusivas ocupan el pice e incluyen las preposiciones, conceptos y datos fcticos progresivamente menos inclusivos y ms finamente diferenciados. En resumen, el currculo debe proceder de lo general a lo especfico, por procesos de diferenciacin conceptual progresiva.Para que una explicacin o exposicin, ya sea oral o escrita, resulte eficaz, es preciso, segn Ausubel, que establezca de modo explcito relaciones entre la nueva informacin que va a presentarse y ciertos conocimientos que ya estn presentes en la estructura conceptual del alumno. Al explicar los procesos de aprendizaje significativo, la comprensin implica para Ausubel una asimilacin de la nueva informacin a ciertas ideas inclusoras presentes en la mente del alumno. Cuando no existen esas ideas inclusoras o su activacin directa resulte improbable, es preciso recurrir a un organizador previo, lo que suele constituir la primera fase en una secuencia de enseanza basada en la teora de Ausubel.Este organizador previo, que antecede al material de aprendizaje propiamente dicho, tiene por funcin tender un puente cognitivo entre lo que el alumno ya sabe y lo que necesita saber antes de aprender significativamente la tarea en cuestin. Es preciso adems siguiendo, el principio de diferenciacin progresiva antes establecido, que los organizadores previos tengan un nivel de generalidad mayor que las ideas cuyo aprendizaje pretenden introducir. La propia presentacin del organizador implica a su vez varios pasos y debe conducir a una segunda fase en la que se presente el material (lecturas, discusiones, experiencias, exposiciones, etc.). En todo caso su organizacin ha de ser siempre explcita, debiendo el profesor dirigir y guiar la atencin de los alumnos de forma que capten esa organizacin. El recurso ms usual para lograr esa explicitacin es la explicacin por parte del profesor, que en todo caso deber completarse con una tercera fase, en la que se refuerzan todos los lazos y relaciones conceptuales tendidos, no solo entre el organizador previo y el material de aprendizaje, sino tambin con otros conocimientos anteriormente presentados, de forma que se haga una vez ms explcita la estructura conceptual del currculo.Las dificultades del modelo de la enseanza expositiva.Se trata de una concepcin cuyo desarrollo plantea lmites al aprendizaje de la ciencia. Aunque la enseanza expositiva puede ser til para lograr que los alumnos comprendan algunas nociones cientficas cuando disponen de conocimientos previos a las que asimilarlas, su eficacia es ms dudosa cuando se trata de cambiar de modo radical esos conocimientos previos. Se trata de un modelo eficaz para lograr un ajuste progresivo de las concepciones de los alumnos al conocimiento cientfico, pero insuficiente para lograr la reestructuracin de esas concepciones de los alumnos.Asume que los nuevos conocimientos deben anclarse en los ya existentes y que el proceso de instruccin debe guiarse por una diferenciacin progresiva, slo cuando existan conceptos inclusores o puentes cognitivos entre el conocimiento cotidiano y el conocimiento cientfico podr lograrse el aprendizaje significativo, es decir cuando ambos tipos de conocimientos difieran pero sean compatibles. En cambio cuando exista una incompatibilidad, no podr lograrse la conexin y por tanto el aprendizaje. Se tratara, en suma, de una teora de la comprensin ms que de una teora del aprendizaje constructivo. La eficacia de la enseanza expositiva, en el modelo de Ausubel, se halla limitada a que los alumnos dominen ya la terminologa y los principios del saber cientfico. Pero, los alumnos tienen teoras implcitas sobre la materia y su funcionamiento cuyos principios son incompatibles con las teoras cientficas.2.4 La Enseanza Mediante el Conflicto CognitivoDe acuerdo a este modelo, se trata de partir de las concepciones alternativas de los alumnos para, confrontndolas con situaciones conflictivas, lograr un cambio conceptual, entendido como su sustitucin por otras teoras ms potentes, es decir ms prximas al conocimiento cientfico. La enseanza basada en el conflicto cognitivo asume la idea de que el alumno es el que elabora y construye su propio conocimiento y quien debe tomar conciencia de sus limitaciones y resolverlas. En este enfoque, las concepciones alternativas ocupan un lugar central, de forma que la meta fundamental de la educacin cientfica ser cambiar esas concepciones intuitivas de los alumnos y sustituirlas por el conocimiento cientfico.En cuanto a las relaciones entre el conocimiento cotidiano y el cientfico, asume normalmente el supuesto de la incompatibilidad entre ambas formas de conocimiento, por el que las teoras implcitas de los alumnos deben ser sustituidas por el conocimiento cientfico. La forma de lograr esa sustitucin, como meta fundamental de la educacin cientfica, es hacer que el alumno perciba los lmites de sus propias concepciones alternativas y, en esa medida, se sienta insatisfecho con ellas y dispuesto a adoptar otros modelos ms potentes o convincentes.El currculo del modelo de enseanza mediante el conflicto cognitivoPara este modelo, los ncleos conceptuales de la ciencia constituyen el eje del currculo. Los contenidos procedimentales y actitudinales desempean apenas un papel descriptivo en la organizacin del currculo. As, en la organizacin del currculo, esta propuesta no difiere en exceso de los criterios planteados por la enseanza tradicional y la enseanza expositiva, en la medida en que comparte la idea de que la meta del currculo de ciencias debe ser que los alumnos dominen y comprendan los sistemas conceptuales en los que se basa el conocimiento cientfico.La idea bsica de este modelo es que el cambio conceptual, o sustitucin de los conocimientos previos del alumno, se producir como consecuencia de someter a esos conocimientos a un conflicto emprico o terico que obligue a abandonarlos en beneficio de una teora ms explicativa. As, si enfrentamos a un alumno que cree que los objetos pesados caen ms rpido que los ms livianos, a una situacin en la que pueda comprobar que la velocidad de cada es independiente de la masa de los objetos, el alumno se ver obligado a reestructurar su conocimiento para asimilar la nueva informacin.Obviamente, desde este modelo no se espera que la simple presentacin de la situacin conflictiva d lugar a un cambio conceptual, sino que se requerir, como sucede en la historia de las ciencias, una acumulacin de conflictos que provoquen cambios cada vez ms radicales en la estructura de conocimientos de los alumnos. Para ello se disean secuencias educativas programadas con el fin de dirigir u orientar las respuestas de los alumnos a esos conflictos. Desde este enfoque, la provocacin y resolucin adecuada de esos conflictos requiere que la situacin didctica rena las siguientes condiciones:a. El alumno debe sentirse insatisfecho con sus propias concepcionesb. Debe haber una concepcin que resulte inteligible para el alumnoc. Esa concepcin debe resultar adems creble para el alumnod. La nueva concepcin debe parecer al alumno ms potente que sus propias ideasEste modelo comprende una secuencia de instrucciones que se produciran en tres momentos o fases:En un primer momento, se utilizan tareas que, mediante inferencias predictivas o solucin de problemas, activen los conocimientos o la teora previa de los alumnos. La funcin de estas tareas es no slo que el profesor conozca las diferentes concepciones alternativas mantenidas por los alumnos, sino que stos tomen conciencia de sus propias representaciones.En un segundo momento se enfrenta a los conocimientos as activados a las situaciones conflictivas, mediante la presentacin de datos o la realizacin de experiencias. Como frecuentemente los alumnos no sern capaces de resolver de modo productivo esos conflictos, algunos de los modelos proponen presentar teoras o conceptos alternativos que permitan integrar los conocimientos previos de los alumnos con la nueva informacin presentada. El grado de asimilacin de estas nuevas teoras depender de su capacidad para explicar nuevos ejemplos y de resolver los conflictos planteados por los anteriores. En esta fase se trata de que el alumno tome conciencia no slo de su concepcin alternativa sino de los lmites de esa concepcin y de sus diferencias con el conocimiento cientficamente aceptado. Es la fase crucial ya que en ella debe lograrse no slo la insatisfaccin con la propia concepcin sino que la nueva concepcin, ms prxima al saber cientfico y a las metas del currculo, resulte inteligible y creble.En un tercer y ltimo momento o fase se tratar de consolidar los conocimientos adquiridos y comprender su mayor poder explicativo con respecto a la teora anterior. El alumno abandonar su concepcin previa en la medida en que perciba que dispone de una teora mejor, que permite predecir y comprender situaciones para las cuales su teora alternativa resultaba insuficiente. Para ello deber generalizar o aplicar los conocimientos cientficos a nuevas situaciones y tareas comprobando su eficacia.Desventajas del modelo de enseanza mediante el conflicto cognitivoLas similitudes entre este enfoque y la enseanza tradicional de la ciencia en las metas, la organizacin y la evaluacin del currculo, han conducido a una asimilacin de la propuesta del cambio conceptual a los modelos tradicionales, de forma que se ha interpretado no como una forma distinta de concebir el currculo de ciencias sino como una estrategia distinta a ensear la ciencia. Desde una concepcin del currculo o a su realismo interpretativo o positivismo, se ha asumido que lo que este enfoque aportaba era la necesidad de tener en cuenta las concepciones alternativas de los alumnos como punto de partida, pero sin modificar las metas ni la organizacin del currculo, ni menos an la evaluacin, que define el sentido social de la educacin cientfica. De esta forma la importancia de las ideas previas de los alumnos para la enseanza de la ciencia ha sido fcilmente aceptada, e integrada, en los currculos tradicionales en uso, ya que, como muestran algunas tendencias en la estructura de los textos recientes de ciencia, no todo se reduce a incluir ciertos tests iniciales para detectar esas ideas previas, sin que luego los resultados de esos tests incidan lo ms mnimo en el desarrollo posterior de la actividad en el aula, que sigue centrada en la explicacin por parte del profesor y en la consiguiente evaluacin del grado en el que los alumnos se han empapado de dicha exposicin.El enfoque del cambio conceptual, bajo la apariencia de una aceptacin de sus supuestos constructivistas, se tie as de positivismo. Se cambia la forma de ensear ahora hay que activar las concepciones alternativas de los alumnos pero no la forma de evaluar ni las metas del currculo. Hay que activar las concepciones de los alumnos pero para erradicarlas, para hacer que desaparezcan para siempre y sean sustituidas por el conocimiento verdadero y aceptado: el saber cientfico positivo. Los alumnos tambin se empapan de este espritu y aprenden a suprimir, o esconder, sus ideas errneas cuando estn en contextos escolares, pero stas ideas reflorecen de inmediato en cuanto la tarea se presenta en un contexto menos acadmico.Esta aplicacin, desviada del modelo de cambio conceptual por conflicto cognitivo, no es sin embargo ajena del todo a la propia naturaleza y supuestos del modelo. La sustitucin de las concepciones alternativas por el conocimiento cientfico posiblemente no slo sea difcil sino imposible e inconveniente en muchos dominios. El conocimiento intuitivo tiene una lgica cognitiva que lo hace insustituible. La funcin del currculo de ciencias no deber ser sustituirlo sino trascenderlo, redescribirlo en modelos ms complejos. La mecnica newtoniana no es necesaria para mover eficazmente los objetos del mundo, pero tampoco se abandona cuando uno comprende los principios de la mecnica relativista o incluso cuntica. Los principios que rigen nuestra interaccin diaria con los objetos del mundo siguen ah presentes, pero pueden ser interpretados, o redescritos, en trminos de los nuevos modelos aprendidos. En lugar de sustituir esos principios, en muchos casos ser necesario integrarlos jerrquicamente en las teoras cientficas.Otros, sin embargo, afirman que el llamado cambio conceptual, necesario para que el alumno progrese desde sus conocimientos intuitivos hacia los conocimientos cientficos, requiere pensar en los diversos modelos y teoras desde los que se pueden interpretar la realidad y no slo con ellos (Pozo & Gmez, 1998: 25). Adems, la ciencia es un proceso y no slo un producto acumulado en forma de teoras o modelos, y es necesario trasladar a los alumnos ese carcter dinmico y perecedero de los saberes cientficos, logrando que perciban su provisionalidad y su naturaleza histrica y cultural. Que comprendan las relaciones entre el desarrollo de la ciencia, la produccin tecnolgica y la organizacin social, y por tanto el compromiso de la ciencia con la sociedad, en vez de su supuesta "neutralidad y objetividad" del pretendido saber positivo de la ciencia.En suma, parte de los problemas de este enfoque educativo basado en el cambio conceptual pueden derivarse de su concepcin del cambio como sustitucin. Otra parte de los problemas puede deberse a su concepcin del cambio como conceptual.

2.5 La Enseanza Mediante la Investigacin DirigidaLos modelos de enseanza de la ciencia mediante la investigacin dirigida asumen que, para lograr esos cambios profundos en la mente de los alumnos, no slo conceptuales sino tambin metodolgicos y actitudinales, es preciso situarles en un contexto de actividad similar al que vive un cientfico, pero baja la atenta direccin del profesor que, al igual que suceda en el enfoque de enseanza por descubrimiento, actuara como "director de investigaciones". De hecho esta propuesta recupera algunos de los supuestos que subyacan al modelo de descubrimiento anteriormente analizadocomo su aceptacin del paralelismo entre el aprendizaje de la ciencia y la investigacin cientficapero desde nuevos planteamientos epistemolgicos y didcticos, que se alejan de ciertas creencias inductivistas que subyacan al modelo de descubrimiento. Podramos decir que lo que cambia de un enfoque a otro es la propia concepcin de la investigacin cientficaque en este planteamiento se concibe como un proceso de construccin social y con ella la forma de llevar esa investigacin al aula como gua del trabajo didctico.Aunque se considera que el aprendizaje de la ciencia debe seguir, como en la enseanza por descubrimiento, los pasos de la investigacin cientfica, en los modelos de investigacin dirigida no se asume que el componente nico o esencial del trabajo cientfico sea la aplicacin rigurosa de un mtodo, sino que, de acuerdo con las orientaciones actuales en la propia epistemologa de la ciencia, se asume que la investigacin que los alumnos deben emular consiste ante todo en un laborioso proceso de construccin social de teoras y modelos, apoyado no slo en ciertos recursos metodolgicos sino tambin en el despliegue de actitudes que se alejan bastante de las que cotidianamente muestran los alumnos, por lo que la meta de esa investigacin dirigida debe ser promover en los alumnos cambios no slo en sus sistemas de conceptos sino tambin en sus procedimientos y actitudes. Se asume por tanto, la hiptesis de la incompatibilidad entre el conocimiento cotidiano y el cientfico, no slo en sus sistemas de conceptos, sino tambin en sus mtodos y en sus valores. Al mismo tiempo, a diferencia de las estrategias de enseanza basadas en el descubrimiento, se adopta una clara posicin constructivista, al considerar los modelos y las teoras elaborados por la ciencia, pero tambin sus mtodos y sus valores, son producto de una construccin social, y que por tanto, para lograrlos en el aula, es necesario situar al alumno en contextos sociales de construccin del conocimiento similares a los que vive un cientfico. Dado que la investigacin cientfica se basa en la generacin y resolucin de problemas tericos y prcticos, la propia enseanza de la ciencia deber organizarse tambin en torno a la resolucin de problemas.El currculo en el modelo de enseanza mediante la investigacin dirigidaEl eje sobre el que se articula el currculo de ciencias es la resolucin de problemas generados desde el anlisis del conocimiento disciplinar. Dado que la investigacin cientfica se realiza siempre en el marco de disciplinas especficas, que delimitan el tipo de problemas relevantes, otro tanto debe suceder con la enseanza de la ciencia, que debe basarse en problemas generados desde el conocimiento disciplinar. Por tanto la seleccin de contenidos, aunque tenga en cuenta las caractersticas de los alumnos y el contexto social del currculo, se apoya una vez ms en los contenidos conceptuales de la ciencia. En alguna de las propuestas, sin embargo, el currculo se organiza no tanto en torno a los conceptos especficos de la ciencia sino a ciertas estructuras conceptuales que subyacen o dan sentido a esos conceptos, como la bsqueda de regularidades y la atencin al cambio como hilo conductor del anlisis de las relaciones en diversos dominios de la ciencia (los seres vivos, las sustancias, los movimientos de los astros, etc.). Este hilo conductor que actuara como un eje estructurador del currculo, se traduce en una secuencia de contenidos disciplinariamente organizados, y en cuya estructuracin desempea un papel importante la propia historia de la ciencia.El desarrollo de esa secuencia de contenidos se apoyar en el planteamiento y resolucin conjunta de problemas por parte del profesor y de los alumnos. Estos problemas deben consistir en situaciones abiertas, que exijan la bsqueda de nuevas respuestas por parte de los alumnos bajo la supervisin del profesor, y se correspondern por tanto, dentro de la resolucin de problemas con la realizacin de pequeas investigaciones que en lo posible integren tanto aspectos cualitativos como cuantitativos. La labor del profesor ser no slo orientar la investigacin, sino tambin reforzar, matizar o cuestionar las conclusiones obtenidas por los alumnos a la luz de las aportaciones hechas previamente por los cientficos en la resolucin de esos mismos problemas.Las desventajas de la enseanza a travs de la investigacin dirigidaUno de los problemas ms importantes que suele plantear este enfoque de la educacin cientfica es sin duda su alto nivel de exigencia al profesorado, lo que hace difcil su generalizacin. Ensear la ciencia como un proceso de investigacin dirigida requiere una determinada concepcin de la ciencia y de su enseanza, que no suele estar muy extendida entre los profesores. Requiere un cambio radical en la forma de concebir el currculo de ciencias y sus metas, que afecta no slo a la concepcin de la ciencia, sino tambin a los mtodos de enseanza utilizados y a las propias actitudes que debe manifestar el profesor en clase de ciencias. En suma, exige del profesor un cambio conceptual, procedimental y actitudinal paralelo al que debe intentar promover en sus alumnos.Si aceptamos como parece hacerse desde este enfoque, el supuesto que la construccin del conocimiento es definido en las interacciones sociales y est situada en un contexto social que define sus metas, parece bastante dudoso que los alumnos puedan poner en marcha procesos de construccin del conocimiento que compartan las metas y los contextos sociales de descubrimiento pero tambin de justificacin propios del trabajo cientfico. Para empezar, los cientficos tienden a ser personas expertas en un domino restringido de conocimiento al que dedican, como todo experto, una gran cantidad de horas de trabajo, cuyo contenido y orientacin est en buena medida determinado por su propia comunidad de prctica cientfica. En cambio los alumnos se ven obligados a distribuir su pericia y su esfuerzo por las cada vez ms abundantes materias y asignaturas que deben estudiar, sin que estn en condiciones de adoptar ni de interiorizar las reglas y las metas que definen cada una de esas comunidades de prctica. No todo lo que hace un cientfico tiene sentido para los alumnos, y viceversa, ya que los mundos en los que viven y que tan activamente ayudan a construirson muy diferentes e incluso estn regidos por metas distintas; hasta la definicin de un problema puede no ser la misma para unos y otros. Los problemas de los cientficos con frecuencia no son verdaderos problemas para los alumnos. De hecho ms all de los problemas cientficos y de los problemas cotidianos que unos y otros afrontan parece necesario definir un mbito especfico, intermedio, para los problemas educativos, un escenario propio de la actividad didctica no reductible ni al conocimiento cientfico ni al cotidiano.2.6 La enseanza por explicacin y contrastacin de modelosEste modelo de enseanza rescata lo valioso de los diferentes modelos explicados anteriormente, analizndolos de manera crtica y realizando tambin la autocrtica al propio modelo. Cuidndose de no llegar al relativismo vaco, este modelo tiene muy en claro el contenido del currculo, el papel del profesor, los entornos sociales y naturales en las que se desenvuelven los alumnos y las metas a las que el docente debe llevar al planificar las actividades de enseanza.Puesto que este modelo es el que preferimos y es el referente que nutre nuestra concepcin epistemolgica de las ciencias naturales para concebir el currculo y disear nuestra prctica educativa porque involucra una combinacin de mltiples estrategias didcticas y flexibles a la enseanza y aprendizaje de la ciencia, lo presentamos de manera ms detallada en el siguiente capitulo.CAPTULO 3 - III. Eleccin de Nuestro Modelo de Enseanza3.1 La enseanza por explicacin y contrastacin de modelosFrente a la asuncin de que el aprendizaje de la ciencia debe recorrer los mismos pasos que la investigacin cientfica y que el alumno debe emular la actividad de los cientficos para acercarse a sus resultados, desde el enfoque de la enseanza por explicacin y contrastacin de modelos, se asume que la educacin cientfica constituye un escenario de adquisicin del conocimiento completamente diferente a la investigacin y por tanto se dirige a metas distintas y requiere actividades de enseanza y evaluacin diferentes. El alumno no puede enfrentarse a los mismos problemas que en su momento intentaron resolver los cientficos, ya que los abordar en un contexto diferente, en el que entre otras cosas, dispondr como elemento de reflexin y de redescripcin representacional de los modelos y teoras elaborados por esos mismos cientficos. Tampoco el profesor puede equipararse a un director de investigaciones, ya que su funcin social es muy diferente a la de un cientfico, pues no tiene que producir conocimientos nuevos ni afrontar problemas nuevos sino ayudar a sus alumnos a reconstruir el conocimiento cientfico.Desde este enfoque se asume una posicin claramente constructivista con respecto al aprendizaje de la ciencia, si bien no se acepta el isomorfismo entre la construccin del conocimiento cientfico y su aprendizaje por parte de los alumnos. La construccin del conocimiento cientfico y escolar implica escenarios sociales claramente diferenciados por sus metas y la organizacin de sus actividades.Por otra parte, la idea de que el aprendizaje de la ciencia implica una continua contrastacin entre modelos, ms que la superacin emprica de un modelo por otro, se acerca ms a la hiptesis de la independencia entre diversos modelos o a su integracin jerrquica que al supuesto de la sustitucin de unos por otros. Mientras que algunos defensores de este enfoque adoptan los supuestos de la cognicin situada y con ellos la hiptesis de la independencia contextual entre diversas formas de conocimiento, otros asumen la posibilidad de integrar jerrquicamente unas formas de conocimiento en otra.En cualquiera de los casos, desde este enfoque se asume que la meta de la educacin cientfica debe ser que el alumno conozca la existencia de diversos modelos alternativos en la interpretacin y comprensin de la naturaleza y que la exposicin y contrastacin de estos modelos le ayudar no slo a comprender mejor los fenmenos estudiados sino sobre todo la naturaleza del conocimiento cientfico elaborado para interpretarlos. La educacin cientfica debe ayudar al alumno a construir sus propios modelos, pero tambin a interrogarlos y redescribirlos a partir de los elaborados por otros, ya sean sus propios compaeros o cientficos eminentes.El ncleo organizador de este enfoque didctico son los modelos, es decir la forma en que se representa el conocimiento existente en un dominio dado. En este modelo hay un inters implcito por los contenidos conceptuales, pero stos se organizaran no tanto a partir de los contenidos conceptuales especficos (densidad, calor, movimiento, etc.) como de las estructuras conceptuales o modelos que dan sentido a esos conceptos (interaccin, equilibrio, conservacin, etc.). Se trata de profundizar y enriquecer los modelos elaborados por los alumnos, que deben ir integrando no slo cada vez ms informacin sino tambin otros modelos y perspectivas. Se debe tratar de que el alumno pueda interpretar las diferencias y similitudes entre diferentes modelos. Es importante no confundir la meta del currculo con su mtodo. La manera de acceder a esas estructuras subyacentes, o implcitas, al entramado conceptual de los alumnos es a travs de los conceptos especficos de la fsica, la qumica y la biologa, que no debern concebirse como un fin en s mismos sino como un medio para acceder a construir esas estructuras conceptuales que son las que han dado sentido a esos conceptos, que constituiran los objetivos a corto plazo, las metas intermedias, para acceder a otras metas ms profundas y generales.La propuesta basada en la enseanza mediante modelos es heterognea y va desde el entrenamiento directo en los modelos y estructuras conceptuales, al enriquecimiento de modelos elaborados por los propios alumnos a partir de las discusiones con sus compaeros, las explicaciones del profesor y las evaluaciones recibidas, la presentacin y contrastacin de los modelos en el contexto de la solucin de problemas, o la explicacin de esos modelos por parte del profesor y su discusin con los alumnos.Huyendo de ambos extremos (el del "mtodo cientfico" nico y omnipotente que gua todas las actividades de enseanza; y el del relativismo vaco segn el cual todo vale), se trata de asumir la complejidad y diversidad de las situaciones didcticas que no permiten establecer secuencias de aprendizaje nicas. Es preciso partir de que los alumnos se enfrenten a problemas que despierten en ellos la necesidad de encontrar respuestas, que deben ser modeladas, explicadas, pero tambin enriquecidas mediante la multiplicacin de modelos alternativos. El profesor debe ejercer en diferentes momentos de la actividad didctica, papeles diversos, algunos de los cuales han ido apareciendo al analizar los enfoques anteriores: debe guiar las indagaciones del alumno, pero tambin debe exponer alternativas, inducir a generar contrargumentos, promover la explicitacin de los conocimientos, su redescripcin en lenguajes o cdigos ms elaborados, etc.Entre estos papeles que debe ejercer el profesor se recupera, como una de sus tareas ms relevantes y complejas, la necesidad de explicar a sus alumnos esos diversos modelos alternativos, pero desde estas posiciones la explicacin no sera ya un monlogo, un discurso unvoco por parte del profesor, sino un dilogo, una conversacin ms o menos encubierta, en la que el profesor crea diversos escenarios explicativos para hacer dialogar a los diversos modelos e interpretaciones posibles de los fenmenos estudiados, contrastndolos entre s y redescribiendo unos en otros, es decir haciendo que se expliquen mutuamente con el fin de integrar unas explicaciones en otras. Esos dilogos o explicaciones mutuas entre modelos pueden adoptar diferentes formatos:a. "Vamos a pensarlo juntos": el profesor redescribe las ideas generadas por los propios alumnos, intentando explicarlas y conectarlas con los modelos cientficosb. "El narrador de cuentos": el profesor convierte la explicacin en una narracin, un relato, en el que integra los diferentes argumentos explicativosc. "Dilo a mi manera": los alumnos deben redescribir sus propias ideas e interpretaciones, reinterpretarlas, en trminos de otro modelo, idealmente suministrado por el profesor, utilizando con precisin el lenguaje y los cdigos explicativos de ese modelo. d. "Mralo a mi manera": los alumnos deben partir de una teora o modelo determinado para interpretar los problemas o fenmenos estudiados, deben intentar ponerse en el punto de vista de otro, preferiblemente un modelo cientfico, pero tambin la concepcin alternativa de un compaero, para comprender las diferencias entre distintas perspectivas.