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Enfoques para la enseñanza de la ciencia J. I. Pozo Pozo, J. I. (1997) Teorías cognitivas del aprendizaje, Cap. 8; Enfoques para la enseñanza de la ciencia. Ed. Morata. Madrid. Pp 265-308.
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Jun 27, 2015

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  • 1. Enfoques para la enseanza de lacienciaJ. I. PozoPozo, J. I. (1997) Teorascognitivas del aprendizaje,Cap. 8; Enfoques para laenseanza de la ciencia. Ed.Morata. Madrid. Pp 265-308.

2. VIIIEnfoques para laenseanza de la cienciaEstuve en la escuela de matemticas, donde el maestro enseaba a los discpu-los por un mtodo que nunca hubiramos imaginado en Europa. Se escriban la pro-posicin y la demostracin en una oblea delgada, con tinta compuesta de un colo-rante ceflico. El estudiante tena que tragarse esto en ayunas y no tomar durante lostres das siguientes ms que pan y agua. Cuando se digera la oblea, el colorantesuba al cerebro llevando la proposicin. Pero el xito no ha respondido an a lo quese esperaba; en parte, por algn error en la composicin o en la dosis, y en parte porla perversidad de los muchachos a quienes resultan de tal modo nauseabundasaquellas bolitas, que generalmente las disimulan en la boca y las disparan a lo altoantes de que puedan operar. tampoco ha podido persuadrseles hasta ahora deque practiquen la larga abstinencia que requiere la prescripcin.Jonathan Los viajes deComo hemos ido viendo en los captulos anteriores, lograr que los alumnosaprendan ciencia, y lo hagan de un modo significativo y relevante, requieresuperar no pocas dificultades. A partir de los anlisis que acabamos de presen-tar, aplicados al aprendizaje de la qumica (Captulo VI) y de la fsica (CaptuloVII), cabe afirmar que la adquisicin del conocimiento cientfico requiere uncambio profundo de las estructuras conceptuales y las estrategias habitualmen-te utilizadas en la vida cotidiana, y que ese cambio, lejos de ser lineal y autom-tico, debe ser el producto laborioso de un largo proceso de instruccin. Enotras palabras, parece que la adquisicin del conocimiento cientfico, lejos deser un producto espontneo y natural de nuestra interaccin con el mundo delos objetos, es una laboriosa construccin social, o mejor an re-construccin,que slo podr alcanzarse mediante una enseanza eficaz que sepa afrontar lasdificultades que ese aprendizaje plantea. Para ello, en este ltimo captulovamos a retornar las relaciones entre aprendizaje y enseanza con las queabramos el libro. Si en el Captulo Primero sealbamos la necesidad de dife-renciar entre el currculo que ensean los profesores y el que aprenden losalumnos, en estas pginas finales intentaremos reconciliar los procesos deEdiciones S.L 3. 266 Aprender y ensear cienciaenseanza y aprendizaje. 0, dicho en otras palabras, se trata de analizar questrategias y enfoques de enseanza hacen ms probable el aprendizaje de laciencia, tal como lo hemos definido en captulos anteriores. Frente al habitualdivorcio entre lo que los profesores ensean -mucho, complejo y muy elabora-do- y lo que los alumnos aprenden -no tanto, bastante simplificado y poco ela-borado- se trata de identificar estrategias que aproximen lo que profesores yalumnos hacen en el aula.Partiendo del concepto vygotskiano de zona de desarrollo prximo, asumi-mos que la labor de la educacin cientfica es lograr que los alumnos constru-yan en las aulas actitudes, procedimientos y conceptos que por s mismos nolograran elaborar en contextos cotidianos y que, siempre que esos conocimien-tos sean funcionales, los transfieran a nuevos contextos y situaciones. De estaforma, el currculo de ciencias, desarrollado a travs de las actividades deaprendizaje y enseanza, debe servir como una autntica ayuda pedaggica,una va para que el alumno acceda a formas de conocimiento que por s mis-mas le seran ajenas o al menos muy distantes. Esta reduccin de la distanciaentre la mente del alumno y el discurso cientfico si se prefiere, retornando losanlisis presentados en el Captulo V, entre el conocimiento cotidiano y el cient-fico- requiere adoptar estrategias didcticas especficas dirigidas a esa meta. Elobjetivo de este captulo es reflexionar sobre los diversos enfoques que se hanpropuesto y desarrollado en los ltimos aos en la enseanza de la ciencia parael logro de ese objetivo. No es nuestro propsito hacer una presentacin deta-llada de esas diversas propuestas de enseanza, ni tan siquiera revisar nuevaspropuestas para la renovacin del currculo de ciencias, sino ms bien reflexio-nar sobre el modelo de educacin cientfica que conllevan, las metas a las queestn dirigidas y el grado en que pueden ayudar a superar algunas de las difi-cultades esenciales del aprendizaje de la ciencia. No se trata por tanto de pre-sentar un modelo nico, terminado, de educacin cientfica sino, en sintonacon la propia concepcin que hemos venido defendiendo, de contrastar diver-sas alternativas o perspectivas, cada una de las cuales responde a una concep-cin y a un enfoque concreto de la educacin cientfica. Aunque obviamentealgunos de estos enfoques se hallan ms prximos a la posicin defendida enestas pginas, nuestra idea es que no existen buenas o malas formas deensear, sino adecuadas o no a unas metas y a unas condiciones dadas, por loque debe ser cada profesor cada lector- quen asuma la responsabilidad delenfoque educativo que ms se a su concepcin del aprendizaje de laciencia.De esta forma, en las prximas pginas analizaremos las implicaciones edu-cativas de diversos enfoques o tradiciones para la enseanza de la ciencia, quehan respondido no slo a formatos educativos asentados en nuestra cultura delaprendizaje (Pozo, sino tambin a intentos de esa culturabasados en la investigacin reciente. Tomaremos como eje de nuestra exposi-cin la propia evolucin de esos enfoques en los ltimos treinta aos de investi-gacin e innovacin de la enseanza de la ciencia, desde las concepcionesms cercanas a la llamada pedagoga por objetivos, hasta las pro-puestas ms recientes de enseanza a travs de la investigacin o de instruc-cin mediante modelos, pasando por la enseanza por descubrimiento, laenseanza expositiva ausubeliana o los modelos de cambio conceptual. ParaEdiciones 4. Enfoques para la enseanza de la ciencia 267no perder el norte en este breve viaje, analizaremos cada una de estas propues-tas desde un esquema de preguntas que puede hacerse a todo currculo deciencias (Pozo y CRESPO, 1996) que en este caso atender fundamental-mente a:los supuestos epistemolgicos y la concepcin de aprendizaje subya-cente al enfoque y las metas que ste se propone,II) los criterios de seleccin y organizacin de los contenidos,111las actividades de enseanza y evaluacin en que se basa, para concluiranalizando18las dificultades ms previsibles que, a partir los anlisis desarrollados encaptulos anteriores, se derivan de la aplicacin de ese enfoque tantopara los profesores como para los alumnos.Es importante comprender no slo las implicaciones ltimas de cada pro-puesta curricular, en la medida en que se apoye en uno u otro enfoque de laenseanza de la ciencia sino, por encima de ellas, la necesidad de que los dis-tintos agentes educativos profesores, los alumnos, la administracin educa-tiva, los investigadores, etc.- compartan o al menos negocien una misma con-cepcin educativa. Con frecuencia profesores y alumnos -por citar slo losagentes diariamente ms prximos entre s- tienen metas y concepciones distin-tas de lo que deben hacer en el aula, que no llegan nunca a explicitarse. Unprofesor que cree estar enseando a sus alumnos a representar grficamentelas diferentes elongaciones de un muelle en funcin de la masa que se le cuel-ga puede no saber que en realidad sus alumnos estn jugando a estirar muellesy a ver cul llega ms abajo. Con mucha frecuencia las metas de los profesores-ensear los conceptos y principios bsicos de la ciencia- quedan reducidas enla mente de los estudiantes al recuerdo de ciertos hechos y sucesos chocanteso anecdticos. Es necesario hacer partcipes a los alumnos de las metas, o si seprefiere de la funcin educativa, de la enseanza de la ciencia. Pero, para ello,hay primero que tomar conciencia de cules son las metas y los supuestos, confrecuencia ms implcitos que explcitos, de esa enseanza, en sus diferentesvariantes 0 enfoques.As, retornando las diferentes formas de concebir las relaciones elconocimiento, desarrolladas con detalle en el Captulo V, cabe pensar que, ajuzgar por los criterios de organizacin, secuenciacin y evaluacin que rigenan muchos currculos de ciencias, muchos profesores aceptan, siquiera demodo implcito, la hiptesis de la compatibilidad, segn la cual la meta de laeducacin cientfica es completar o llenar la mente de los alumnos, ms quecambiar su organizacin. Esta concepcin educativa, acorde con una culturadel aprendizaje tradicional, dirigida a la transmisin de conocimientos ms quea su reestructuracin, choca sin embargo con nuevas necesidades educativas yde formacin (tal como vimos en el Captulo Primero) que, en el campo de laenseanza de la ciencia, han llevado en tiempos recientes a los investigadores eincluso a algunos administradores y gestores educativos a defender propuestasms cercanas a la hiptesis de la incompatibilidad, fijando como meta ms omenos explcita del currculo de ciencias alcanzar el cambio conceptual. Por suparte, los alumnos, ajenos a tanta reflexin y proyecto curricular, siguen siendosin embargo quienes viven ms de cerca el currculo de ciencias y sus metas,Ediciones S.L 5. 268 Aprender y ensear cienciapor lo que probablemente, a poco estratgicos que sean, sern partidarios de lahiptesis de la independencia, y separarn lo ms posible lo que aprenden enel aula de sus conocimientos cotidianos, ya que habitualmente es tan peligrosoutilizar sus conocimientos cotidianos en clase de ciencias como intil pretenderdar sentido a su vida cotidiana con lo que aprenden en clase. As las cosas, noes extrao que el currculo de ciencias sea un autntico dilogo de sordos en elque cada uno tiene sus propias metas, con lo cual casi nadie las alcanza, con laconsiguiente frustracin mutua, ya que su logro depende de los dems. Losprofesores necesitan que sus alumnos se esfuercen por aprender, los alumnosprecisan que sus profesores atiendan a sus necesidades educativas cada vezms especiales, los investigadores y administradores necesitan que los profeso-res adopten sus puntos de vista y los propios profesores necesitan que laAdministracin, pero tambin la investigacin, se a su realidad diaria. Siqueremos superar esa frustracin y esa sensacin de fracaso que mencionba-mos al comienzo del libro, es necesario que estemos todos en el mismo currcu-lo, que adoptemos todos el mismo enfoque, o si eso no es posible porque aqutambin hay que atender a la diversidad de puntos de vista, que al menos sepa-mos cul es el enfoque que tenemos cada uno y cmo podemos hacerlos com-patibles entre s. Para ello necesitamos conocer cules son los principales enfo-ques desde los que se ha abordado la enseanza de la ciencia.La tradicional de la cienciaAunque siempre es arriesgado, en un mbito tan complejo como la educa-cin cientfica, identificar un enfoque como tradicional, ya que sin duda entodo momento coexisten diferentes tradiciones, podemos asumir que la formade ensear ciencia en lo que ahora es la Educacin Secundaria hatenido unos rasgos caractersticos, derivados tanto de la formacin recibida porlos profesores como de la propia cultura educativa de esta etapa, tan diferentede la imperante en la Educacin Primaria SACRISTN, 1996). As, la for-macin casi exclusivamente disciplinar del profesorado de ciencias, muyescaso bagaje didctico previo a la propia experiencia docente, junto con elcarcter marcadamente selectivo que ha tenido tradicionalmente este perodoeducativo, dirigido ms a seleccionar para la universidad que a proporcionaruna formacin sustantiva, han marcado un enfoque dirigido sobre todo a latransmisin de conocimientos verbales, en el que la lgica de las disciplinascientficas se ha impuesto a cualquier otro criterio educativo y en que a losalumnos se les ha relegado a un papel meramente reproductivo.En este modelo, el profesor es un mero proveedor de conocimientos ya ela-borados, listos para el consumo (Pozo, y el alumno, en el mejor de loscasos, el consumidor de esos conocimientos acabados, que se presentan casicomo hechos, algo dado y aceptado por todos aquellos que se han tomado lamolestia de pensar sobre el tema, por lo que al alumno no le cabe otra opcinque aceptar l tambin esos conocimientos como algo que forma parte de unarealidad imperceptible, pero no por ello menos material, consolidando larenciacin entre hechos y modelos que caracteriza a la posicin realista ms oEdiciones 6. Enfoques para la enseanza de la ciencia 269menos elaborada, que segn hemos visto suele ser propia del conocimientocotidiano (vase el Captulo IV). Aunque esta concepcin educativa resulte pocosostenible, a luz de todos los recientes desarrollos sobre el aprendizaje de laciencia presentados en captulos precedentes, sigue siendo un modelo muyvigente en nuestras aulas, ya que muchos de sus supuestos son explcita oimplcitamente asumidos por numerosos profesores de ciencias, que en su datambin aprendieron la ciencia de esta manera son esos supuestossobre la educacin cientfica, los criterios de organizacin de los contenidos, lasactividades de aula y en suma las limitaciones de este enfoque para el aprendi-zaje de la ciencia por los alumnos?Supuestos y metas de la educacin cientficaRetornando las hiptesis desarrolladas en el Captulo V sobre las relacionesentre el conocimiento cotidiano y el conocimiento cientfico, diramos que laenseanza de la ciencia, como sucede en otras reas, ha asumido tradicional-mente la idea de que ambas formas de conocimiento son perfectamente com-patibles, de modo que la mente de los alumnos est formateada para seguir lalgica del discurso cientfico y que por tanto la meta de la educacin cientficaes llenar esa mente de los productos tpicos de la ciencia: sus concep-tuales. De hecho aquellos alumnos que no tengan la mente as formateada,que no son pocos, no pueden seguir el discurso cientfico e idealmente, segneste enfoque, deberan ser excluidos de la cientfica, ya que al fin y alcabo ya se sabe que no todo el mundo tiene las capacidades necesarias. Elconocimiento cientfico se asume desde esta posicin como un saber absoluto,o al menos como el conocimiento ms verdadero posible, el producto ms aca-bado de la exploracin humana sobre la naturaleza, y por tanto aprender cien-cia requiere empaparse de ese conocimiento, reproducindolo de la manerams fiel posible. Esta posicin, cercana a lo que hemos llamado realismo inter-pretativo, asumira que la ciencia nos permite conocer cmo es realmente lanaturaleza y el mundo y que, por tanto, aprender ciencia es saber lo que loscientficos saben sobre la naturaleza. Todo lo que el alumno tiene que hacer esreproducir ese conocimiento, o si se prefiere incorporarlo a su memoria. Y la vams directa para lograrlo ser presentarle mediante una exposicin lo msclara y rigurosa posible ese conocimiento que tiene que aprender. Para ello hayque seguir la ruta, la lgica, marcada por los propios disciplinares tantoen la formacin de los profesores, que debe basarse tambin en la presentacinde los ltimos avances cientficos, como en el propio desarrollo del currculo.Criterios para seleccionar y organizar los contenidosEn este enfoque, el nico criterio al que se acude para determinar qu con-tenidos son relevantes y cmo hay que organizarlos en el currculo es el conoci-miento disciplinar, entendido como el cuerpo de conocimientos aceptado enuna comunidad cientfica. El calor, la energa o la ionizacin se ensean, no porEdiciones 7. 270 Aprender y ensear cienciasu valor formativo para los alumnos, sino porque son contenidos esenciales dela ciencia, sin los cuales sta no tiene sentido. En este enfoque los currculospara la educacin secundaria y con ellos los materiales y las actividades didcti-cas emulan en lo posible el formato de la enseanza de esas mismas materiasen la universidad. La propia formacin disciplinar del profesorado de EducacinSecundaria alienta esta concepcin: se trata de ensear aquello que se apren-di y tal como se aprendi. Un currculo ser mejor cuanto ms cientfico sea,es decir, cuanto ms acadmico resulte. La eliminacin o reduccin de conteni-dos disciplinares -es decir de los tradicionales contenidos verbales- se consi-dera una trivializacin o reduccin de la propia educacin cientfica. Adems,los conocimientos suelen presentarse como acabados, establecidos,trasladando a los alumnos una visin esttica, absoluta, del saber cientfico, deforma que las teoras ya superadas o no se ensean o se presentan comores abandonados, conocimientos marchitos que en suma ya no son cientficos,y por tanto que no es necesario aprender.Pero si el criterio para organizar y los contenidos en el currculodebe ser nicamente la lgica de la disciplina cientfica correspondiente, algu-nas teoras del aprendizaje pueden ayudar a formular criterios disciplinares mseficaces para establecer esas secuencias. As, la teora instruccional de(1985; vase tambin y CHADWICK, 1975, o aplicada al aprendizaje de laciencia GUTIRREZ, 1989; Pozo, 1987) ayuda a jerarquizar los contenidos discipli-nares siguiendo un proceso inductivo, de lo simple a lo complejo, basado en elde /as tareas de aprendizaje. Por ejemplo, la Figura 8.1. presenta unajerarqua para ensear a los alumnos a organizar datos numricos en una tablade doble entrada. La enseanza y el aprendizaje de esa habilidad debera pro-ceder de abajo arriba en esa figura. Como puede verse, cada uno de losconocimientos que estn en la parte superior de la figura tiene como requisito eldominio de otros conocimientos subordinados sin los cuales su enseanza noser posible. Asimismo los criterios de secuenciacin se basan en un anlisisdel contenido disciplinar, en este caso matemtico.Actividades de enseanza y evaluacinSi la ciencia transmite un saber verdadero, avalado por las autoridades aca-dmicas, el profesor es su portavoz y su funcin es presentar a los alumnos losproductos del conocimiento cientfico de la forma ms rigurosa y comprensibleposible. El verbo que define la actividad profesional de muchos profesores es anhoy explicar la ciencia a sus alumnos; y el que define lo que hacen sus alumnossuele ser copiar y repetir. Las clases magistrales se basan en exposiciones delprofesor ante una audiencia ms o menos interesada que intenta tomar nota de loque ese profesor dice y se acompaan con algunos ejercicios y demostracionesque sirven para ilustrar o apoyar las explicaciones. As, aunque cada profesordesarrolla de forma ms o menos intuitiva sus propias rutinas didcticas, este tipode enseanza implica idealmente una secuencia de actividades como la que reflejala Tabla 8.1 a partir de la propia teora de (1985) antes mencionada. Puedeobservarse que toda la dinmica de la sesin didctica est dirigida y controladapor el profesor, que va llevando paso a paso al alumno en su aprendizaje.Ediciones S.L 8. Enfoques para la enseanza de la ciencia 271Figura 8.1. Un modelo de jerarqua para ensear a los alumnos a organizar datos numri-cos. y CHADWICK, 1975)En un plano inclinado derivar y demostrar la relacin fsica:(K) distancia recorrida = h pConstruir una tabla de valores ordenados de dos variablesindependientes y elegir la relacin matemtica general apro-piada, relacionndola con la variable dependienteIV AAIdentificar valores observables devariables en expresiones simbli-cas que impliquen multiplicacin,divisin y suma o restaV ASustituir valores concretospor variables en expresio-nes simblicasVI AAtribuir nmeros avalores medidosABConstruir una tabla de valoresordenados y especificar las rela-ciones que representan las ope-raciones matemticas de multipli-cacin, divisin y suma o restaVIAnotar sistemtica-mente los valores delas variablesIdentificar los factoresde los nmeros (hastael 1 OO)Medir con escalasdadas estandarizadasEdiciones S.L 9. 272 Aprender y ensear cienciaEste tipo de enseanza conduce a evaluaciones en las que los alumnosdeben a su vez devolver al profesor el conocimiento que en su momento lesdio, de la forma ms precisa, es decir reproductiva, posible. Cuanto ms separece lo que el alumno dice o escribe a lo que en su momento dijo el profesoro el libro de texto, mejor se califica el aprendizaje. Tambin se utilizan en la eva-luacin ejercicios repetitivos (problemas-tipo) en los que se trata de compro-bar el grado en que el alumno domina una rutina o un sistema de resolucinpreviamente explicado por el profesor. Cada paso de la tabla anterior puedeser evaluado independientemente y de hecho, este enfoque, tiende a evaluacio-nes muy especficas o puntuales del conocimiento. La funcin de la evaluacin,de acuerdo con las propias metas educativas de este enfoque, es ms selectiva,o sumativa, que formativa. Se trata de determinar mediante la evaluacin qualumnos superan el nivel mnimo exigido, que tiene que ver con el grado en queson capaces de replicar o reproducir el conocimiento cientfico establecido, talcomo lo recibieron.Tabla 8.1. Ejemplo de secuencia de actividades. (Tomado de SCHUNK, 1991)FaseAtencin2. Expectativas3. Recuperacin4. Percepcin selectiva5. Codificacin semntica6. Recuperacin y respuesta7. Refuerzo8. Clave para la recuperacin9. GeneralizacinActividad educativaAnunciara la clase que es hora de comenzarInformar a la clase de los objetivos de la leccin y dela clase, y del tipo y monto del rendimiento esperadoPedir a la clase que recuerde las reglas y los concep-tos subordinadosPresentar ejemplos del nuevo concepto reglaOfrecer claves para recordar la informacinPedir a los alumnos que apliquen el concepto laregla a nuevos ejemplosConfirmar la exactitud de las respuestas de los estu-diantesPracticar exmenes breves sobre el material nuevoOfrecer repasos especialesDificultades de aprendizaje y enseanza previsiblesEsta concepcin educativa responde a una larga tradicin que remonta alos propios orgenes de los sistemas educativos formales, que desde siemprehan tenido como una de sus funciones bsicas lograr que los alumnos y futurosciudadanos reproduzcan y, por tanto, perpeten los conocimientos, valores ydestrezas propias de una cultura. Sin embargo, este modelo tradicional resultapoco funcional en el contexto de las nuevas demandas y escenarios de aprendi-zaje que caracterizan a la sociedad de hoy (vase el Captulo Primero; tambinEdiciones 10. Enfoques para la enseanza de la ciencia 273Pozo, 1996a). Parece que esas nuevas demandas no pueden satisfacersemediante un modelo educativo meramente transmisivo, unidireccional, en elque el profesor acta nicamente como proveedor de un saber cultural acabadoy en el que los alumnos apenas se limitan a ser receptores ms 0 menos pasi-vos. En una sociedad que cada vez ms requiere de los alumnos y futuros ciu-dadanos que usen sus conocimientos de modo flexible ante tareas y demandasnuevas, que interpreten nuevos problemas a partir de los conocimientos adquiri-dos y que conecten sus conocimientos escolares con la sociedad de la informa-cin en la que estn inmersos, no parece bastar con la cabeza de losalumnos, sino que hay que ensearles a enfrentarse de un modo ms activo yautnomo a los problemas, lo cual requiere no slo nuevas actitudes, contrariasa las generadas por este modelo tradicional, basado en un saber externo yautoritario, sino sobre todo destrezas y estrategias para activar adecuadamentelos conocimientos.El modelo tradicional basado en la transmisin de conceptualesestablecidos no asegura un uso dinmico y flexible de esos conocimientosfuera del aula, pero adems plantea numerosos problemas y dificultades dentrode las aulas. Con mucha frecuencia se produce un divorcio muy acusado entrelas metas y motivos del profesor y de los alumnos, con lo que stos se sientendesconectados y desinteresados, al tiempo que el profesor se siente cada vezms frustrado. Es frecuente escuchar a los profesores que cada vez son menoslos alumnos que les siguen, entre otras cosas porque posiblemente cada vezson menos los alumnos que entienden a dnde va el profesor con su ciencia ymenos an los que se sienten con fuerzas o con ganas de ir con l. Comovimos en el Captulo III, el problema de la motivacin, del moverse hacia la cien-cia con el profesor, no es slo un problema de falta de disposicin previa porparte de los alumnos, sino tambin de compartir metas y destinos, de aprendi-zaje e interaccin en el aula, por lo que abordar este problema cada vez mscomn en las aulas de secundaria -dado el carcter cada vez menos selectivode esta etapa- requiere adoptar enfoques educativos que atiendan ms a losrasgos y disposiciones de los alumnos que realmente hay en las aulas, es decir,que centren la labor educativa ms en los propios estudiantes. Uno de los enfo-ques desarrollados con este fin fue, y an sigue siendo, la enseanza por des-cubrimiento.La por descubrimientoFrente a la idea de que la mejor forma de ensear ciencia es transmitir a losalumnos los productos de la actividad cientfica, es decir, los conocimientoscientficos, otra corriente importante en la educacin cientfica, con menos parti-darios sin duda, pero no con menor tradicin, es la de asumir que la mejormanera de que los alumnos aprendan ciencia es haciendo ciencia, y que suenseanza debe basarse en experiencias que les permitan investigar y recons-truir los principales descubrimientos cientficos. Este enfoque se basa en elsupuesto de que la metodologa didctica ms potente es de hecho la propiametodologa de la investigacin cientfica. Nada mejor para aprender cienciaEchones 11. 274 Aprender y ensear cienciaque seguir los pasos de los cientficos, enfrentarse a sus mismos problemaspara encontrar las mismas soluciones. 0 puesto en palabras de un cientficoreconocido: el mtodo que favorece transmisin de/ conocimiento es elmismo que favorece su hay ninguna necesidad de hacer trampas,de disfrazar, de aadir. . . Todo conocimiento, por riguroso y complejo que sea, estransmisible usando el propio mtodo cientfico, con las mismas dudas, los mis-mos errores y las mismas inquietudes. ello es adems independientemente deedad y formacin de destinatarios de/ conocimiento. (WAGENSBERG, 1993,pgs. 94-95). 0 en otras palabras, la mejor manera de aprender algo es descu-brirlo o crearlo por ti mismo, en lugar de que otra persona haga de intermediarioentre ti y el conocimiento. Como ya dijo PIAGET (1970, pg. 28-29 de la trad.en una frase que se ha hecho clebre cada vez que se le ensea prema-turamente un nio algo que hubiera podido descubrir solo, se le impide esenio inventarlo y en consecuencia entenderlo completamente. Desde estepunto de vista, la enseanza de la ciencia debe estar dirigida a facilitar ese des-cubrimiento.Supuestos y metas de la educacin cientficaLa idea de que los alumnos pueden acceder a los conocimientos cientficosms relevantes mediante un descubrimiento ms o menos personal parte delsupuesto de que estn dotados de unas capacidades intelectuales similares alas de los cientficos, es decir, que en trminos de las posiciones analizadas enel Captulo V, hay una compatibilidad bsica entre la forma en que abordan lastareas los cientficos y la forma en que la abordan los nios, o que al menosestos ltimos enfrentados a las mismas tareas y situaciones que los cientficosacabarn desarrollando las estrategias propias del mtodo cientfico y accedien-do a las mismas conclusiones y elaboraciones tericas que los cientficos. Lamente de los alumnos estara formateada para hacer ciencia y de hecho la cien-cia sera un producto natural del desarrollo de esa mente. Los modos de pensarde los alumnos y de los cientficos no diferiran en lo esencial cuando estuvieranante el mismo problema y vivieran las mismas experiencias. Todo lo que hayque hacer, que no es poco, es lograr que los alumnos vivan y acten comopequeos cientficos.Adems de este supuesto de compatibilidad, la enseanza por descubri-miento en su versin ms tradicional (ya que hay formas de aprendizaje porinvestigacin prximas a este enfoque pero con distintos supuestos, que anali-zaremos unas pginas ms adelante), asume tambin que ese mtodo cientfi-co, la aplicacin rigurosa de unas determinadas estrategias de investigacin,conduce necesariamente al descubrimiento de la estructura la realidad. Sinos enfrentamos con rigor cientfico a una situacin, acabaremos por descubrirlos mismos principios que en ella encontraron los cientficos, ya que lo questos hacen es desentraar la estructura del mundo, que si no puede ser direc-tamente percibida, s resulta accesible recurriendo a ciertos mtodos. Se tratade una concepcin que puede incluirse en el realismo interpretativo, tal comose caracteriz en el Captulo IV, o si se prefiere, de una concepcin inductivistaEdiciones 12. Enfoaues la enseanza de la ciencia 275de la ciencia segn la cual lo que diferencia e identifica al conocimiento cientfi-co es nicamente el mtodo o la forma en que se accede a l ( WAGENSBERG,1993). Los productos de la ciencia modelos y teoras- son una consecuen-cia directa y necesaria del dilogo entre el mtodo y la naturaleza. Por tanto, siel alumno se enfrenta a la naturaleza de forma en que lo hacen los cientficos,har sus mismos descubrimientos. La idea fundamental para la transmisinconocimiento consiste en la tendencia a poner al destinatario de la transmisinliteralmente en la piel de quien lo ha elaborado ( WAGENSBERG, 1993, pg. 95).Pero ese descubrimiento no tiene por qu ser necesariamente autnomo, sinoque puede y debe ser guiado por el profesor a travs de la planificacin de lasexperiencias y actividades didcticas.Criterios para seleccionar y organizar los contenidosLos criterios para seleccionar y organizar los contenidos siguen siendo,como en el enfoque anterior, exclusivamente disciplinares, si bien en este casoesos conocimientos disciplinares no constituyen estticos, ya acaba-dos, sino problemas a los que enfrentarse en busca de una solucin. El currcu-lo 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 papelesencial en la organizacin y secuenciacin de los contenidos. Se tratar dereplicar ciertos experimentos cruciales y de situar al alumno en el papel delcientfico.Asimismo la enseanza y la aplicacin del mtodo cientfico debe consti-tuir uno de los ejes vertebradores del currculo. Desde el punto de vista psicol-gico, ello implica que los currculos asuman en buena medida el desarrollo deun pensamiento cientfico o formal en los alumnos, tal como se defini en elCaptulo III, ya que ello asegurar el acceso a los contenidos conceptuales msrelevantes. La ciencia no sera tanto un conjunto o sistema de teoras para inter-pretar el mundo como un mtodo, una forma de acercarse al mundo e indagarsobre l, de modo que, desde el punto de vista de los contenidos del currculo,se asume que la ciencia es ante todo un proceso ( WE L L I N G T O N, 1989).Igualmente, este enfoque, a diferencia de la concepcin ms tradicional, estarorientado tambin a fomentar en los alumnos las actitudes propias de los cient-ficos, ya que los estmulos o motivos que favorecen el aprendizaje de la cienciadeben ser los mismos que mueven a los cientficos ( WAGENSBERG, 1993). No setrata de hacer de los alumnos pasivos receptores de informacin sino investiga-dores activos de la naturaleza.Actividades de enseanza y evaluacinComo puede preverse, las actividades de enseanza deben asemejarse,segn esta concepcin, a las propias actividades de investigacin. Dado que elmtodo cientfico es tambin el mtodo de enseanza, de lo que se trata es dedisear escenarios para el descubrimiento y de hacer que el papel del profesor 13. 276 Aprender y ensear cienciay de la didctica se haga lo menos visible. Hacer ciencia y aprender ciencia eslo mismo. El profesor debe facilitar el descubrimiento de los alumnos a partir deciertas actividades ms o menos guiadas. Aunque existen diferentes propuestaspara el desarrollo de esas actividades de descubrimiento, una posible secuen-cia podra ser la presentada en la Figura 8.2, a partir de los anlisis de JOYCE y(1978).Figura 8.2. Fases de las que consta una actividad de descubrimiento segn J OYCE y WEIL(1978)FASES DE UNA 1. Presentacin de una situacin problemticaACTIVIDAD DEDESCUBRIMIENTO2. Observacin, identificacin de variables y recogi-da de datos3. Experimentacin, para comprobar las hiptesisformuladas sobre las variables y los datos4. Organizacin e interpretacin de los resultados5. Reflexin sobre el proceso seguido y los resulta-dos obtenidosLa actividad comenzara confrontando a los alumnos con una situacin pro-blemtica, entendiendo por tal un hecho sorprendente o inesperado. A conti-nuacin los alumnos deberan recoger la mayor cantidad de informacin posiblesobre ese hecho, observando, midiendo e identificando las variables relevantes.Una vez identificadas esas variables, se tratara de experimentar con ellas, sepa-rando y controlando sus efectos y midiendo su influencia, lo que permitira inter-pretar y organizar la informacin recogida, relacionando los datos encontradoscon diversas hiptesis explicativas. Finalmente se tratara de reflexionar no slosobre los resultados obtenidos y sus implicaciones tericas sino tambin sobreel mtodo seguido.Una secuencia de este tipo, muy similar a las que se postulan en diversosmodelos de enseanza basados en la solucin de problemas, implica una labordocente bien distinta de la exigida en el enfoque anterior. El profesor no proveeal alumno de respuestas pre-empaquetadas sino, al contrario, le nutre de pro-blemas y deja que sea el propio alumno el que busque sus respuestas. La laborEdiciones S.L 14. Enfoques para la enseanza de la ciencia 277del profesor est ms prxima a la de un director de investigacin (Pozo,1996a). El profesor puede suscitar conflictos o preguntas, pero deben ser losalumnos los que los resuelvan. Su funcin no es dar respuestas, es hacer pre-guntas.La evaluacin a partir de esta estrategia didctica resulta ms completa ycompleja que en el modelo tradicional anterior. No slo hay que tener en cuentael conocimiento conceptual alcanzado, sino tambin la forma en que se alcan-za, es decir los procedimientos y actitudes desplegados por los alumnos. Alcentrar la actividad didctica en el propio trabajo de los alumnos, la evaluacindeber apoyarse tambin en ese tipo de situaciones. Pero aunque este enfoquese centra sobre todo en la enseanza y evaluacin de los procesos de la cien-cia, tampoco renuncia a sus productos. Dado que la aplicacin rigurosa delmtodo conduce necesariamente a ciertos descubrimientos, se asume tambinque subsidiariamente el alumno debe alcanzar niveles adecuados de compren-sin de los objetos que investiga. Sin embargo, esto con frecuencia no sucede.Dificultades de aprendizaje y previsiblesLa enseanza por descubrimiento, ya sea autnomo o guiado, ha sido criti-cada por numerosas razones ya que, a pesar de que aparentemente ayuda asuperar algunas de las dificultades ms comunes en la enseanza tradicional,genera otros muchos problemas no menos importantes. Tal vez la crtica mscompleta y sistemtica a la epistemologa del descubrimiento sea an hoy laque AUSUBEL, NOVAK y HANESIAN (1978) realizaron para justificar su modelo deenseanza expositiva del que nos ocuparemos unas pginas ms adelante. LaTabla 8.2 resume las doce crticas que estos autores realizaron a lo que, segnellos, eran los doce principios bsicos de la enseanza por descubrimiento(otros anlisis crticos de este enfoque aplicado a la educacin cientfica puedenencontrarse en Pozo, 1987; WELLINGTON, 1989).A los efectos de esta exposicin, en la Tabla 8.2 destacan cuatro dificulta-des esenciales de aprendizaje y enseanza en la aplicacin de este mtodo. Enprimer lugar, al asumir la compatibilidad bsica entre la mente de los alumnos yla mente de los cientficos, se parte del supuesto de que stos pueden aprendery actuar en mltiples contextos como pequeos cientficos. Sin embargo, pordeseable que resulte este propsito, parece alejarse bastante de las propiascapacidades mostradas por los alumnos. Aunque, desde una edad temprana,los nios puedan utilizar formas incipientes de pensamiento prximo al de loscientficos -por ej., en contextos muy restringidos nios de 4-5 aos puedengar a someter a comprobacin determinadas hiptesis (CAREY y 1989;parece aceptarse hoy da que el razonamiento cientfico no esla forma usual en que resolvemos nuestros problemas cotidianos. Nuestro pen-samiento se basara en numerosos sesgos y reglas heursticas que se desvanbastante de la aplicacin cannica del mtodo cientfico (ver Captulo III al res-pecto). Igualmente, cuando se analiza el uso que hacen los alumnos deldo pensamiento formal al verse enfrentados a tareas con contenido cientfico(vase Captulo III), los datos no son muy esperanzadores. Si para aprenderS.L 15. 278 v ensear cienciaTabla 8.2. Ideas en las que se basa la enseanza por descubrimiento crticas a mis-mas de NOVAK y HANESIAN (1978)IDEAS BSICAS LIMITACIONESl Todo el conocimiento real es descu- l La mayor parte de lo que uno sabebierto por uno mismo consiste en ideas que han sido descu-biertas por otros y posteriormentecomunicadas significativamentel El significado es un producto l Confunde los ejes horizontal y verticalVO del descubrimiento creativo, no del aprendizaje. El descubrimiento noverbal es la nica alternativa a la memoriza-cinl El conocimiento subverbal es la clave l Los conocimientos cientficos estnde la transferencia constituidos en redes semnticas yslo son accesibles verbalmentel El mtodo de descubrimiento l El mtodo de descubrimiento es muyel principal mtodo para la lento y, sobre todo, se apoya en unmisin del contenido de las materias inductivismo ingenuode estudiol La capacidad de resolver problemas l La capacidad de resolver problemasconstituye la meta primaria de la cientficos nuevos de un modonomo no est al alcance de la mayorparte de los alumnosl El adiestramiento en la heurstica del l No se pueden resolver problemasdescubrimiento es ms importante cientficos a menos que se dispongaque el entrenamiento en la materia de de un amplio bagaje deestudio tos con respecto al rea temtica de laque se tratel Todo nio debe ser un pensador crea- * El pensamiento terico creativo slotivo y crtico est presente en algunos nios excep-cionales y no es democrtico estruc-turar todo currculo de acuerdo conlas necesidades de esos pocos niosl La enseanza basada en l No hay nada inherentementees autoritaria rio en presentar o explicar ideas aotros, mientras no se les obligue,explcita 0 tcitamente, a aceptarlascomo dogmasl El descubrimiento organiza el l El mtodo de descubrimiento nozaje de modo efectivo para su uso duce necesariamente a unaulterior transformacin y utilizacin delconocimiento ms ordenadas,doras y viablesl El descubrimiento es un generador l La motivacin y la confianza en ssingular de motivacin y confianza en mismo se alcanzarn slo si el descu-s mismo brimiento concluye en xito, cosa queno debe esperarse de un modo gene-ralizadol El descubrimiento constituye una l La motivacin intrnseca estfuente primaria de motivacin nada con el nivel de autoestima delseca nio, pero no con la estrategia didcti-ca empleadal El descubrimiento asegura la l No hay pruebas de que el mtodo porde la memoria descubrimiento produzca un aprendi-zaje ms eficaz y duradero que laenseanza receptiva significativaEdiciones 16. Enfoques para la ensetianza de la ciencia 279ciencia es condicin necesaria aplicar los mtodos del pensamiento cientficoen contextos de investigacin y solucin de problemas, la mayor parte de losalumnos de educacin secundaria tendra graves dificultades para acceder alconocimiento cientfico. 0, como sealaban ya AUSUBEL, NOVAK y HANESIANuna enseanza basada en el descubrimiento sera accesible para muypocos alumnos y difcilmente podra cumplir con los objetivos de la educacincientfica secundaria, que debe adecuarse a las capacidades y condiciones dela mayora de los alumnos a los que va dirigida.En parte, el problema que acabamos de mencionar se deriva del supuesto,mantenido por los defensores de este enfoque, segn el cual el dominio de cier-tas reglas formales de pensamiento -vagamente definidas como el mtodocientfico- conduce necesariamente al descubrimiento de las reglas y leyes querigen el funcionamiento de la naturaleza. Este inductivismo ingenuo (AUSUBEL,NOVAK y HANESIAN , 1978; Pozo, 1987) no se ajusta en absoluto a los modelosdesarrollados desde la propia epistemologa de las ciencias, que resaltan cadavez ms la importancia de los modelos y las teoras como gua de la investiga-cin cientfica (DUCHSL, 1994; 1990; LAKATOS, 1978); ni a los datos proce-dentes de la investigacin psicolgica, que muestran que sin un dominio de lossistemas conceptuales implicados la eficacia de las reglas formales de pensa-miento es muy limitado. Adultos universitarios capaces de utilizar formas depensamiento muy sofisticadas en su dominio de conocimiento se muestran sinembargo muy limitados en sus razonamientos e inferencias cuando se enfren-tan a tareas de otros dominios (Pozo y CARRETERO , 1989, 1992). En suma, lasreglas formales del pensamiento no son ajenas al contenido de la tarea, comomuestran los estudios sobre solucin de problemas y razonamiento en muydiferentes dominios, incluidas diversas reas de la ciencia (PREZ yPozo, 1994). El pensamiento formal, o el dominio de las habilidades del mtodocientfico, sera en el mejor de los casos una competencia necesaria, pero nosuficiente, para acceder al conocimiento cientfico (Pozo y CARRETERO , 1987).Un tercer problema de este enfoque educativo, sin duda relacionado con loque acabamos de sealar, es que no diferencia adecuadamente entre lossos de ciencia, los procedimientos de aprendizaje de los alumnos y los mtodosde enseanza (WELLINGTON , 1989). Asumir que los procesos de la ciencia se con-vierten automticamente en procedimientos para su aprendizaje y actividades deenseanza supone no slo confundir aprendizaje y enseanza, como sealanAUSUBEL, NOVAK y HANESIAN (1978) en las crticas recogidas en la Tabla 8.2, sinotambin confundir la distinta naturaleza y funcin social de los contextos de investi-gacin cientfica y los contextos educativos. Como veamos al final del Captulo III(ver tambin Pozo, POSTIGO y GMEZ CRESPO, hacer equivalentes los procedi-mientos, como contenido de la educacin cientfica, con los procesos de elabora-cin del conocimiento cientfico, supone reducir los contenidos procedimentales aaquellos implicados en hacer ciencia en detrimento de otros procedimientos, quesi bien pueden no ser propios de la actividad de los cientficos, resultan imprescin-dibles para aprender ciencia (vase el Captulo al respecto).Como veremos ms adelante, esta confusin no slo est presente en laenseanza por descubrimiento sino en otros enfoques educativos tambinbasados en la investigacin, que establecen un gran paralelismo entre la activi-dad de los cientficos y la actividad de los nios. Si la enseanza tradicionalEdiciones 17. Aprender y ensear cienciasituaba a los alumnos en un papel opuesto al de los cientficos -stos producenconocimiento y lo consumen por intermediacin del profesor- el enfo-que del descubrimiento hace de los alumnos sus propios productores de cono-cimiento, con lo que la labor del profesor queda hueca de sentido o al menosresulta notablemente ambigua lo que en nuestra opinin planteaun cuarto problema no menos importante. Si los alumnos deben descubrir elconocimiento por s mismos, es la labor del profesor? En el mejor de loscasos puede ser un pero con frecuencia puede convertirse en unsi pretende ser excesivamente directivo para los supuestos deeste enfoque. Es el dilema planteado hace ya algunos aos cuando se tratabade aplicar la teora de PIAGET a la educacin desde el enfoque del descubrimien-to: o se lo enseamos muy pronto y no pueden entenderlo o se lo enseamosdemasiado tarde y ya lo saben (DUCKWORTH, 1979). El enfoque del descubri-miento desenfoca por completo al profesor, y con l, como cabe suponerse, ala propia labor educativa, que pierde buena parte de su funcin social de trans-mitir la cultura a los futuros ciudadanos, dejando que sean stos los que deforma ms o menos autnoma la descubran. No es extrao que los ms firmesdetractores de este enfoque hayan sido al tiempo firmes defensores de unaenseanza ms dirigida, de carcter expositivo, en la que la figura del profesorrecupere el centro del escenario educativo. Tal es el caso del enfoque deenseanza expositiva ausubeliano (AUSUBEL, NOVAK y HANESIAN, 1978).La enseanza expositivaSegn AUSUBEL, los problemas generados por la enseanza tradicional nose deberan tanto a su enfoque expositivo como al inadecuado manejo quehaca de los procesos de aprendizaje de los alumnos, por lo que, para fomentarla comprensin, o en su terminologa un aprendizaje significativo, no hay querecurrir 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 lalgica de los alumnos. De hecho, para AUSUBEL (1973, pg. 214 de lael aprendizaje de la ciencia consiste en transformar significado en sig-nificado psicolgico, es decir en lograr que los alumnos asuman como propioslos significados cientficos. Para ello la estrategia didctica deber consistir enun acercamiento progresivo de las ideas de los alumnos a los conceptos cient-ficos, que constituiran el ncleo de los currculos de ciencias.Supuestos y metas de la educacin cientficaLa meta esencial de la educacin cientfica desde esta posicin es transmitir alos alumnos la estructura conceptual de las disciplinas cientficas, que es lo queconstituye el significado lgico de las mismas: Cualquier de cienciasdigno de tal nombre debe ocuparse de la presentacin sistemtica de un cuerpoorganizado de conocimientos como un fin explcito en s mismo (AUSUBEL, NOVAK yHANESIAN, 1978, pg. 466 de la trad. De esta manera, el resto de los.S.L 18. Enfoques para la de la ciencia 281dos del currculo de ciencias, como las actitudes y los procedimientos, quedan relegados a un segundo plano. Lo importante es que los alumnos acaben porcompartir los significados de la ciencia. Este nfasis en un conocimiento externo alalumno, que ste debe recibir con la mayor precisin posible, se complementa conla asuncin de que los alumnos poseen una lgica propia de la que es preciso par-tir, expresada en la ms conocida mxima ausubeliana: si tuviese que reducir todala psicologa educativa a un solo principio, enunciara ste: el factor ms importanteque influye en aprendizaje es lo que el alumno ya sabe. Avergese esto yen consecuencia (AUSUBEL, NOVAK y HANESIAN, 1978, pg. 1).Esta necesidad de partir de los conocimientos previos de los alumnos perotambin de apoyarse en la lgica de las disciplinas ha conducido a ciertas interpre-taciones contrapuestas sobre los supuestos epistemolgicos de los que parte lateora de AUSUBEL . Aunque sus partidarios se han situado claramente dentro delmarco de las teoras constructivistas (MOREIRA y NOVAK, 1988; NOVAK, 1977, 1985,1995; NOVAK y GOWIN, segn otros autores, al convertir el aprendizaje en laasimilacin de un conocimiento externamente elaborado, se situara ms cerca deposiciones positivistas o empiristas (GUTIRREZ, 1987; STRIKE y POSNER, 1992).Aunque la teora del aprendizaje significativo de AUSUBEL concede un importantepapel a la actividad cognitiva del sujeto que sin duda la sita ms prxima a unaconcepcin constructivista (vase la exposicin sobre el aprendizaje significativoen el Captulo IV; tambin MADRUGA, 1990; Pozo, parece asumirmismo que ese acercamiento entre el significado psicolgico y el lgico requiereun cierto paralelismo entre las estructuras conceptuales del alumno y las estructu-ras de conocimiento cientfico, de forma que su acercamiento progresivo a travsdel aprendizaje significativo exigira una compatibilidad bsica entre ambos siste-mas de conocimiento. De hecho, el propio AUSUBEL (AUSUBEL, NOVAK y HANESIAN,1978) asume que su propuesta slo es vlida con alumnos que hayan alcanzadoun determinado nivel de desarrollo cognitivo y de dominio de la terminologa cient-fica, por lo que slo sera eficaz a partir de la adolescencia. De esta forma los pro-cesos de aprendizaje implicados no supondran una reestructuracin de los princi-pios del conocimiento cotidiano -desarrollados en el Captulo IV-, por lo que el tipode mecanismos constructivos postulados consistira en procesos de diferenciacine integracin conceptual, compatibles tambin con las teoras asociativas delaprendizaje (Pozo, lo que justificara el ambiguo estatuto epistemolgicode la teora de AUSUBEL.Criterios para seleccionar y organizar los contenidosSi la meta de la educacin cientfica es trasladar a los alumnos esos cuer-pos organizados de conocimiento que constituyen las disciplinas cientficas, elcriterio bsico para organizar y los contenidos del currculo de cien-cias debe ser la propia estructura conceptual de esas disciplinas. AUSUBEL con-sidera adems que tanto el conocimiento disciplinar como su aprendizaje estnestructurados de acuerdo a un principio de diferenciacin que debeser el que rija la organizacin del currculo. Segn este principio, la organiza-cin del contenido de un material en particular en la mente de un individuo con-siste en una estructura jerrquica en la que las ideas ms inclusivas ocupan elEdiciones S.L 19. Aorender v ensear cienciapice e incluyen las proposiciones, conceptos y datos fcticos progresivamentemenos inclusivos y ms finamente diferenciados (AUSUBEL, NOVAK y HANESIAN,1978). En suma, el currculo debera proceder de lo general a lo especfico, porprocesos de diferenciacin conceptual progresiva. Segn AUSUBEL, es ms fcilaprender por diferenciacin conceptual que por el proceso inverso, medianteintegracin jerrquica. As habra que partir de nociones ms generales paraluego proceder a su diferenciacin, en vez de partir de conceptos ms especfi-cos pretendiendo su reconciliacin integradora en una nocin ms inclusora.En trminos de su teora, el aprendizaje subordinado es ms fcil que el apren-dizaje supraordinado. Adems, cada nuevo contenido conceptual debera apo-yarse y relacionarse explcitamente en los contenidos anteriores. La organiza-cin explcita de los contenidos en forma de una estructura jerrquica es nece-saria para evitar la disgregacin de los contenidos, su mera acumulacin enforma de compartimientos estancos. Esta necesidad de conectar unos conteni-dos con otros afecta no slo a la estructura general del currculo sino a la propiaorganizacin de las actividades de enseanza.Actividades de enseanza y evaluacinPara que una explicacin 0 exposicin, ya sea oral 0 escrita, resulte eficaz,es preciso, segn AUSUBEL , que establezca de modo explcito relaciones entre lanueva informacin que va a presentarse y ciertos conocimientos que ya estnpresentes en la estructura conceptual del alumno. De hecho, como vimos en elCaptulo IV al explicar los procesos del aprendizaje significativo, la comprensinimplica para AUSUBEL una asimilacin de la nueva informacin a ciertas ideasinclusoras presentes en la mente del alumno. Cuando no existan esas ideasinclusoras o su activacin directa resulte improbable, es preciso recurrir a unorganizador previo, lo que suele constituir la primera fase en una secuencia deenseanza basada en la teora de AUSUBEL (ver Tabla 8.3).Ese organizador previo, que antecede al material de aprendizaje propiamentedicho, tiene por funcin tender un puente cognitivo entre que alumno sabey lo que necesita saber antes de aprender significativamente la tarea en cuestin(AUSUBEL, NOVAK y HANESIAN, 1978, pg. 158 de la trad. Es preciso adems,siguiendo el principio de diferenciacin progresiva antes establecido, que los orga-nizadores previos tengan un nivel de generalidad mayor que las ideas cuyo apren-dizaje pretenden introducir. Como refleja la Tabla 8.3, la propia presentacin delorganizador implica a su vez varios pasos y debe conducir a una segunda fase enla que se presente el material de aprendizaje en s, es decir el contenido concepde la actividad de enseanza. Aunque pueden utilizarse muy diferentes recur-sos para la presentacin de ese material (lecturas, discusiones, experiencias, expo-siciones, etc.), en todo caso su organizacin ha de ser siempre explcita, debiendoel profesor dirigir y guiar la atencin de los alumnos de forma que capten esa orga-nizacin. El recurso ms usual para lograr esa explicitacin es la explicacin porparte del profesor, que en todo caso deber completarse con una tercera fase, enla que se refuerzan todos los lazos y relaciones conceptuales tendidos, no sloentre el organizador previo y el material de aprendizaje, sino tambin con otrosEdiciones 20. Enfoques para la enseanza de la ciencia 283conocimientos anteriormente presentados, de forma que se haga una vez msexplcita la estructura conceptual del currculo.Tabla 8.3. Fases de la enseanza expositiva basada en el uso de organizadores previos,segn y (1978, pag. 99 de la trad.Fase primeraPresentacin del organizadorAclarar los objetivos de la leccinPresentar el organizadorAislar las propiedades definitoriasDar ejemplosAportar un contextoRepetirFase segundaPresentacin del material de trabajoExplicitar la organizacinOrdenar lgicamente el aprendizajeMantener la atencinPresentar el materialIncitar el conocimiento y experienciadel sujetoFase terceraPotenciar la organizacin cognoscitivaUtilizar los principios de reconciliacin integradoraPromover un aprendizaje de recepcin activaSuscitar un enfoque crticoExplicarEn cuanto a las actividades de evaluacin, se centran de modo casi exclusivoen el conocimiento conceptual y deben consistir en tareas que hagan explcita laestructura conceptual adoptada por el alumno, su capacidad de relacionar unosconceptos con otros, haciendo un especial hincapi en la diferenciacin entre con-ceptos conexos. Aunque originalmente AUSUBEL concedi menos importancia ensu modelo a la evaluacin que a las estrategias de enseanza, su concepcin edu-cativa hace necesario disponer de tcnicas que permitan evaluar con la mayor precisin posible las relaciones conceptuales establecidas por los alumnos, evitandola confusin con aprendizajes meramente repetitivos. En la Tabla 4.3 (de la pg.91) sugerimos ya algunos criterios que pueden ayudar a diferenciar la compren-sin de la repeticin. Hay adems diferentes tcnicas desarrolladas con el fin deevaluar las representaciones de los alumnos. Entre ellas, destaca la propuestade NOVAK y GOWIN (1984) basada en entrenar a los alumnos en la elaboracin demapas conceptuales, que permiten explicitar las relaciones conceptualesdas por los alumnos dentro de un determinado campo semntico. Los mapas con-ceptuales, ejemplificados en las Figuras 8.3 y 8.4, sirven no slo como instrumentode evaluacin sino tambin como recurso metacognitivo para fomentar un mayoraprendizaje conceptual en los alumnos. En esas figuras se recogen dos mapasconceptuales sobre el mismo tema, uno de ellos hecho por un experto y el otro porun alumno. Como puede observarse, no slo difieren en la cantidad de informa-cin -en el mapa del alumno, representado en la Figura 8.3, faltan algunosEdiciones 21. 284 Aprender y ensear cienciatos esenciales- sino sobre todo en su red de relaciones, que est ms jerarquizada,diferenciada e interconectada en el caso del mapa hecho por el experto (Figura8.4). El aprendizaje de la ciencia, tal como se refleja en la elaboracin de un mapaconceptual, implicara no slo aumentar el nmero de relaciones entre conceptossino sobre todo explicitar el significado de esas relaciones mediante las etiquetasverbales usadas para calificarlas, creando un entramado de conceptos lo mscomplejo y organizado posible.Figura 8.3. Ejemplo de mapa conceptual preparado por un alumno que demuestra man-tener proposiciones equivocadas o en el que faltan conceptos clave (aadidos conpunteadas). (Tomado de NOVAK y GOWIN, 1984)Figura 8.4. Ejemplo de mapa conceptual elaborado para por un experto para planificar entre-vistas con estudiantes sobre la cadena alimentaria. (Tomado de NOVAK y 1984)Ediciones 22. Enfoques para la enseanza de la ciencia 285Dificultades de aprendizaje y enseanza previsiblesEl modelo de enseanza expositiva elaborado por AUSUBEL tiene la virtud deque se asemeja bastante a lo que muchos profesores expertos intentan llevar acabo en sus aulas: establecer conexiones explcitas entre distintas partes delcurrculo, ayudar al alumno a activar los conocimientos pertinentes en cadacaso, tener en cuenta el punto de vista del alumno y conectar con l los nuevosaprendizajes, etc. (vase SNCHEZ, 1998a). Adems se trata de una concepcincercana a la que pueden mantener muchos profesores de ciencias en la educa-cin secundaria: transmitir cuerpos de conocimiento cerrados de una manerainteligible, basados en una fuerte organizacin disciplinar y apoyados sobretodo en una enseanza expositiva que sin embargo atienda tambin, comopunto de partida, algunos rasgos del aprendizaje de los alumnos para llevarlesfinalmente al nico saber posible: la estructura lgica de la disciplina.En este sentido se trata de una propuesta interesante, ya que puede ayudara hacer ms eficaz la prctica docente de muchos profesores que compartenesos criterios. Sin embargo, se trata de una concepcin cuyo desarrollo plantealmites al aprendizaje de la ciencia. Aunque la enseanza expositiva puede sertil para lograr que los alumnos comprendan algunas nociones cientficas cuan-do disponen de conocimientos previos a las que asimilarlas, su eficacia es msdudosa cuando se trata de cambiar de modo radical esos conocimientos pre-vios. En otras palabras, se trata de un modelo eficaz para lograr un ajuste pro-gresivo de las concepciones de los alumnos al conocimiento cientfico, peroinsuficiente para lograr la reestructuracin de esas concepciones de los alum-nos (vase Pozo, 1989, 1996, tambin el Captulo IV).Al asumir que los nuevos conocimientos deben anclarse en los ya existentes yque el proceso de instruccin debe guiarse por una diferenciacin progresiva,slo cuando existan conceptos inclusores o puentes entre el conoci-miento cotidiano y el cientfico podr lograrse el aprendizaje significativo, es decir,cuando ambos tipos de conocimiento difieran pero sean compatibles. En cambio,cuando exista una incompatibilidad, en el sentido en que sta se defini en elCaptulo V, no podr lograrse la conexin y por tanto el aprendizaje. Se trata, ensuma, de una teora de la comprensin ms que de una teora del aprendizajeconstructivo. Y como teora de la comprensin se trata de un modelo ya supera-do, trascendido por los ms recientes desarrollos en este campo (por ejemplo,1998). La eficacia de la enseanza expositiva, en el modelo dese halla limitada a que los alumnos dominen ya la terminologa y los principiosdel saber cientfico. Pero tal como hemos analizado en la Segunda Parte del libro,los alumnos tienen teoras implcitas sobre la materia y su funcionamiento cuyosprincipios son incompatibles con las teoras cientficas.De hecho, la propia idea de que el aprendizaje significativo debe procederesencialmente por procesos de diferenciacin, de arriba a abajo, es muy discu-tible desde el punto de vista del desarrollo conceptual y est muy ligada al pro-blema que acabamos de sealar (Pozo, 1989). Tanto los estudios sobre el desa-rrollo de los conceptos en los nios (por ejemplo, CAREY, 1985; 1992, 1994;1978) como los trabajos que comparan la comprensin que tienen per-sonas expertas y novatas de un determinado dominio (por ejemplo,y 1988; 1992; 1996) muestran que el desarrollo y elEdiciones 23. 286 Aprender y ensear cienciaaprendizaje de conceptos procede tanto por procesos de diferenciacin comode integracin jerrquica, a partir de conceptos de nivel intermedio, ancladosen nuestra experiencia cotidiana mesocsmica, en la apariencia de lo real. Losexpertos no slo tienen nociones ms especficas que los novatos (diferencianentre fenmenos que para los novatos son semejantes), sino tambin principiosms generales (por ejemplo, conservacin de la energa) que les permitendetectar lo que hay de comn entre situaciones en apariencia distintas.Es bien cierto, como ya sugiriera el propio VYGOTSKI que los proce-sos de integracin resultan ms complejos y difciles que los procesos de dife-renciacin. La propia aplicacin de la enseanza expositiva lo corrobora: sirvepara diferenciar conceptos pero difcilmente puede lograrse con ellos unareconciliacin integradora, en la terminologa de es decir difcilmentepuede lograrse de esta forma que el alumno construya los principios generales(epistemolgicos, ontolgicos y conceptuales) que dan significado a los diferen-tes conceptos cientficos estudiados. Slo si la teora cientfica y la mantenidapor el alumno comparten los mismos principios, es decir si son compatibles,puede lograrse de arriba a abajo la diferenciacin progresiva de sus concep-tos. Pero, dado el papel ms bien pasivo concedido a los conocimientos pre-vios de los alumnos, resulta difcil lograr mediante este tipo de enseanza unareestructuracin de los mismos. De hecho, parte de estas crticas condujeron aun nuevo enfoque de la enseanza de la ciencia, basado precisamente en laactivacin y cambio de los conocimientos previos de los alumnos mediante suexposicin sistemtica a situaciones de conflicto cognitivo.La enseanza el conflicto cognifivoFrente a la idea de que al aprendizaje de la ciencia debe alcanzarse por undescubrimiento personal de los alumnos o mediante instruccin directa porparte de los profesores, los modelos basados en el conflicto cognitivo adoptanuna posicin intermedia o si se prefiere neutral (STRIKE y POSNER, 1992): se tratade partir de las concepciones alternativas de los alumnos para,con situaciones conflictivas, lograr un cambio conceptual, entendido como susustitucin por otras teoras ms potentes, es decir ms prximas al conoci-miento cientfico. Aunque debe ser el propio alumno el que tome conciencia deese conflicto y lo resuelva, los profesores pueden utilizar todos los recursos,expositivos y no expositivos, a su alcance para hacer ver al alumno las insufi-ciencias de sus propias concepciones.Supuestos y metas de la educacin cientficaLa enseanza basada en el conflicto cognitivo asume la idea de que es elalumno el que elabora y construye su propio conocimiento y quien debe tomarconciencia de sus limitaciones y resolverlas. En este enfoque las concepcionesalternativas ocupan un lugar central, de forma que la meta fundamental de laeducacin cientfica ser cambiar esas concepciones intuitivas de los alumnos yEdiciones 24. Enfoques para la enseanza de la ciencia 287sustituirlas por el conocimiento cientfico. Como se seal en el Captulo IV,existen muy diversas formas de interpretar la naturaleza de esas concepcionesy su papel en el aprendizaje, por lo que no resulta fcil extraer los supuestoscomunes a todas esas posiciones, teniendo en cuenta que adems en muchoscasos se hallan ms implcitos que explcitos. No obstante, es claro que esteenfoque adopta una posicin claramente constructivista ante la naturaleza delconocimiento y su adquisicin (DRIVER, GUESNE y TIBERGHIEN , 1985; y1982; STRIKE y POSNER, 1992). En cuanto a las relaciones entre el conoci-miento cotidiano y el cientfico, asume normalmente el supuesto de laentre ambas formas de conocimiento, por el que las teoras implcitasde los alumnos deben ser sustituidas por el conocimiento cientfico. La forma delograr esa sustitucin, como meta fundamental de la educacin cientfica, eshacer que el alumno perciba los lmites de sus propias concepciones alternati-vas y, en esa medida, se sienta insatisfecho con ellas y dispuesto a adoptarotros modelos ms potentes o convincentes. El logro de esta meta condicionala forma en que se propone la organizacin del currculo.Criterios para seleccionar y organizar los contenidosLos defensores de este enfoque no suelen ser demasiado explcitos sobrelos criterios que establecen para organizar los contenidos en el currculo deciencias, ms all de que al estar dirigido al cambio conceptual debe adoptaruna organizacin igualmente conceptual. Son los ncleos conceptuales de laciencia los que constituyen el eje del currculo. Los contenidos procedimentalesy actitudinales no desempean apenas ningn papel en la organizacin delcurrculo. As, en la organizacin del currculo, esta propuesta no difiere enexceso de los criterios planteados por la enseanza tradicional y la enseanzaexpositiva, en la medida en que comparte la idea de que la meta del currculode ciencias debe ser que los alumnos dominen y comprendan los sistemas con-ceptuales en los que se basa el conocimiento cientfico, si bien en este caso se,asume que, para lograrlo, es preciso producir una verdadera revolucin con-ceptual en la mente de los alumnos.Algunos autores (por ejemplo, STRIKE y POSNER, 1992) destacan la necesidadde dotar a esos contenidos cientficos de una cierta organizacin jerrquica, deforma que el currculo est dirigido a cambiar los principios bsicos en que sesustentan esas concepciones alternativas, que desempearan un papel similara los paradigmas de KUHN (1962) o los programas de investigacin de LAKATOS(1978) en la propia elaboracin del conocimiento cientfico. Sin embargo, lamayor parte de los desarrollos instruccionales de este enfoque han estado diri-gidos ms bien a combatir todas y cada una de las concepciones alternativasidentificadas en los alumnos, sin establecer criterios jerrquicos entre ellas. Ladiferencia entre ambas posiciones reside en qu es lo que se toma como uni-dad de anlisis y cambio en el conocimiento cotidiano: cada una de las ideasmantenidas por los alumnos o las teoras o modelos en las que stas se englo-ban. Habitualmente se han adoptado, como criterio de anlisis de esas concep-ciones y de organizacin del propio currculo, las ideas mantenidas por losEdiciones 25. 288 Aprender y ensear cienciaalumnos sobre diversos mbitos de la ciencia (densidad, electromagnetismo,calor, fuerza y movimiento, etc.), en vez de las teoras de dominio en las que seenglobaban o de los principios en que stas se sustentaban (para la distincinentre estos niveles de anlisis remitimos al lector a la Figura 4.2 de la pgina104). De esta forma, a pesar de que sus supuestos epistemolgicos son opues-tos a los de la enseanza tradicional, este enfoque adopta currculos organiza-dos de forma muy similar a los de esa enseanza tradicional, lo que afecta sinduda a la forma en que se interpretan y aplican las actividades de aprendizaje yevaluacin propuestas.Actividades de enseanza y evaluacinLa idea bsica de estos modelos es que el cambio conceptual, o sustitucinde los conocimientos previos del alumno, se producir como consecuencia desometer a esos conocimientos a un conflicto emprico o terico que obligue aabandonarlos en beneficio de una teora ms explicativa. As, si enfrentamos aun alumno que cree que los objetos pesados caen ms rpido que los mslivianos, (una idea comn en nuestra fsica intuitiva como vimos en el CaptuloVII), a una situacin en la que pueda comprobar que la velocidad de cada esindependiente de la masa de los objetos, el alumno se ver obligado a reestruc-turar su conocimiento para asimilar la nueva informacin.Obviamente, desde estos modelos no se espera que la simple presentacinde la situacin conflictiva d lugar a un cambio conceptual, sino que se reque-rir, como sucede en la historia de las ciencias, una acumulacin de conflictosque provoquen cambios cada vez ms radicales en la estructura de conoci-mientos de los alumnos. Para ello se disean secuencias educativas programa-das con el fin de dirigir u orientar las respuestas de los alumnos a esos conflic-tos. Segn el modelo establecido por POSNER y que durante bas-tante tiempo ha dirigido las investigaciones e innovaciones producidas desdeeste enfoque, la provocacin y resolucin adecuada de esos conflictos requiere,como ya sealamos en el Captulo V, que la situacin didctica rena ciertascondiciones: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 pro-pias ideasCon el fin de lograr estos propsitos u otros similares, se han propuestodiversas secuencias de enseanza basadas en el conflicto cognitivo.La Figura 8.5. resume algunas de esas secuencias. Como puede verse, msall de sus diferencias, estos modelos comparten una secuencia deEdiciones S.L 26. Enfoques para la enseanza de la ciencia 289Figura 8.5. Algunas secuencias de instruccin para el cambio conceptual. (Tomado dePozo, 1989)HDRIVERNUSSBAUMY POZOexposicin de losPreliminar:preparacin de launidad por elprofesormarcas tericasIdentificacin delas ideas de losConsolidacin deFoco: fijacin dela atencin delalumno sobresus propias ideastoma de con-ciencia de con-cuestin de lasideas medianteCreacin deconflictos Desafo: puestaa pruea de lasideas del alumnoFomento de laacomodacincognitivaPresentacin deteoras cientfi-introduccin detre las teoras delalumno y las teo-Aplicacin de lasnuevas teoras aproblemas yaexplicados por lateora del alumnoy a problemas noexplicadosAplicacin: deconceptos a lasolucin deproblemasAplicacin: deconceptos a lasolucin deproblemascomn, que podamos resumir, de modo muy esquemtico, en tres fasesprincipales:1. En un primer momento, se utilizan tareas que, mediante inferenciasdictivas o solucin de problemas, activen los conocimientos o la teoraprevia de los alumnos. La funcin de estas tareas es no slo que elEdiciones S.L 27. Aprender ensear cienciasor conozca las diferentes concepciones alternativas mantenidas por losalumnos, sino que stos tomen conciencia de sus propias representacio-nes, inicialmente implcitas, tal como vimos en el Captulo IV.2. A continuacin se enfrenta a los conocimientos as activados a las situa-ciones conflictivas, mediante la presentacin de datos o la realizacin deexperiencias. Como frecuentemente los alumnos no sern capacesde resolver de modo productivo esos conflictos, algunos de los modelosproponen presentar teoras 0 conceptos alternativos que permitan inte-grar los conocimientos previos de los alumnos con la nueva informacinpresentada. El grado de asimilacin de estas nuevas teoras dependerde su capacidad para explicar nuevos ejemplos y de resolver los conflic-tos planteados por los anteriores. En esta fase se trata de que el alumnotome conciencia no slo de su concepcin alternativa sino de los lmitesde esa concepcin y de sus diferencias con el conocimiento cientfica-mente aceptado la fase crucial ya que en ella debe lograrse no slo lainsatisfaccin con la propia concepcin sino que la nueva concepcin,ms prxima al saber cientfico y a las metas del currculo, resulte inteligi-ble y creble.3. En una ltima fase se tratar de consolidar los conocimientos adquiridosy comprender su mayor poder explicativo con respecto a la teora ante-rior. El alumno abandonar su concepcin previa en la medida en queperciba que dispone de una teora mejor, que permite predecir y com-prender situaciones para las cuales su teora alternativa resultaba insufi-ciente. Para ello deber generalizar o aplicar los conocimientos cientficosa nuevas situaciones y tareas comprobando su eficacia.Sobre este esquema comn, existen sin embargo distintas estrategiasdidcticas basadas en el conflicto cognitivo, que difieren en algunos aspectosesenciales. En su mayor parte estos modelos han insistido en la necesidad deprovocar conflictos empricos, es decir, entre una concepcin y un hecho. Porejemplo, tal como vimos en el Captulo VII, en contra de la concepcin intuitivade los alumnos los objetos ms pesados no caen ms rpido. En cambio, otrosautores destacan ms la importancia de los conflictos conceptuales, entre dosteoras o modelos, como por ejemplo comparar los diversos modelos de tomoentre s una idea cercana a la enseanza mediante modelos ala que volveremos ms adelante.Igualmente, se consideran de modo distinto las posibles respuestas quepuede dar el alumno ante el conflicto presentado (para un anlisis detallado deesas repuestas al conflicto vase Pozo, 1987, 1989). PIAGET (1975) propuso unanlisis bastante detallado de las respuestas que los nios dan cuando seenfrentan, en su terminologa, a desequilibrios cognitivos. La respuesta ms ele-mental, y que menor cambio produce en los conocimientos, sera no darsecuenta del conflicto presentado (por ejemplo, creer que los resultados se ajus-tan a las previsiones hechas cuando no es as). Cuando el sujeto toma concien-cia del conflicto, y lo convierte en una contradiccin, la respuesta ms sencillasera considerarlo como un contraejemplo excepcional o como un caso anma-lo que no afecta a la teora, por lo que sta se mantiene intacta, dando lugarEdiciones S.L 28. Enfoques para la enseanza de la ciencia 291como mximo a una revisin de creencias, a una acumulacin de ms informa-cin sobre la teora, tal como vimos en el Captulo V al definir el proceso de cre-cimiento en el cambio conceptual. Una respuesta ms complejate, y que producira mayor cambio en la estructura de conocimiento, sera esta-blecer ciertas diferenciaciones o generalizaciones conceptuales dentro de lapropia teora para resolver el conflicto. Estas respuestas seran equivalentes alos procesos de ajuste en el cambio conceptual descritos tambin en el Captu-lo V. Por ltimo, la respuesta ms radical sera la reestructuracin profunda de lapropia teora, dando lugar a un cambio conceptual radical que afecte a los prin-cipios que la sustentan (vanse los procesos de reestructuracin en el Captu-lo V). Esta ltima respuesta es muy infrecuente y normalmente slo se producirtras enfrentarse a numerosos conflictos que han sido resueltos provisionalmentemediante respuestas ms simples.De esta forma, vemos que la enseanza basada en el conflicto cognitivorequiere un cuidadoso diseo de las actividades de enseanza que implica tam-bin ayudar al alumno a resolver sus conflictos, en lo que difiere claramente dela enseanza por descubrimiento. El alumno debe tomar conciencia, por unproceso de al que tambin se hizo referencia en el Captulo V, delos errores cometidos por su teora, para acabar asumiendo la superioridadde las teoras cientficas. En este sentido, los criterios de evaluacin, aunque nose explicitan tanto como las actividades de enseanza, tienden a ser prximos alos defendidos desde la enseanza tradicional o expositiva. Al final se trata deque los alumnos compartan, suyas, las teoras cientficas y abandonensus concepciones alternativas. Estas deben ser el punto de partida de laenseanza pero no su meta. Si bien en el proceso de enseanza no debenpenalizarse las concepciones alternativas de los alumnos, sino al contrario,fomentar su activacin y discusin, en la evaluacin final esas concepcionesdeben desaparecer, ya que sa es la meta de la educacin cientfica.Sin embargo, aunque comparta ciertos criterios de evaluacin con laenseanza tradicional, este enfoque recurre a tareas y tcnicas de evaluacindiferentes, similares a las utilizadas para evaluar el conocimiento previo. No setrata tanto de evaluar el grado en que los alumnos verbalizan los conceptoscientficos, como sucede en los modelos ms al uso, como de comprobar enqu medida aplican esos conocimientos para resolver problemas y afrontarsituaciones nuevas. El alumno habr aprendido ciencia en la medida en queaplique las teoras cientficas a nuevos contextos y situaciones. Sin embargo,como seala DUIT (en prensa), la aplicacin de estos modelos de enseanza,aunque sin duda haya tenido efectos muy beneficiosos en la renovacin de ladidctica de la ciencia, no parece haber logrado ese objetivo bsico de que losalumnos abandonen sus concepciones alternativas.Dificultades de aprendizaje y enseanza previsiblesLa persistencia de las concepciones alternativas, despus de haber sidosometidas de modo sistemtico a conflictos cognitivos, constituye un serio pro-blema para este enfoque educativo, como han reconocido los propios STRIKE yPOSNER (1992) al intentar una revisin de su modelo. Hay varias causas posiblesEdiciones S.L 29. Aprender y ensear cienciade ese fracaso relativo. Una primera causa que tal vez slo pueda atribuirse indi-rectamente al propio enfoque es la forma en que habitualmente se ha interpreta-do por parte de los profesores e incluso por los investigadores la propuesta delcambio conceptual mediante conflicto cognitivo. En nuestra opinin, la acepta-cin de este modelo en muchos ambientes educativos se debe en buenamedida a la vaguedad de sus propuestas, que dejan implcitos muchos de sussupuestos (Pozo y y que al mismo tiempo permiten una interpreta-cin de los mismos que se desva notablemente de los supuestostas del modelo. Las similitudes que hemos apuntado entre este enfoque y laenseanza ms tradicional en las metas, la organizacin y la evaluacin del cu-rrculo -tres de sus componentes ms bsicos- ha conducido a una asimilacinde la propuesta del cambio conceptual a esos modelos ms tradicionales, deforma que se ha interpretado no como una forma distinta de concebir el currculode ciencias sino como una estrategia distinta de la ciencia. Desde unaconcepcin del currculo ms prxima a lo que hemos dado en llamar realismointerpretativo si se prefiere desde un cierto positivismo- se ha asumido que loque este enfoque aportaba era la necesidad de tener en cuenta las concepcio-nes alternativas de los alumnos como punto de partida, pero sin modificar lasmetas ni la organizacin del currculo, ni menos an la evaluacin, que define elsentido social de la educacin cientfica, tal como sealamos en el CaptuloPrimero. De esta forma la importancia de las ideas previas de los alumnos parala enseanza de la ciencia ha sido fcilmente aceptada, e integrada, en los curr-culos tradicionales al uso, ya que, como muestran algunos libros de textorecientes, todo se reduce a incluir ciertos iniciales para detectar esas ideasprevias, sin que luego los resultados de esos tests incidan lo ms mnimo en eldesarrollo posterior de la actividad en el aula, que sigue centrada en la explica-cin por parte del profesor y en la consiguiente evaluacin del grado en el quelos alumnos se han empapado de dicha exposicin.El enfoque del cambio conceptual, bajo la apariencia de una aceptacin desus supuestos constructivistas, se tie as de positivismo (Pozo y 1998).Se cambia la forma de ensear -ahora hay que activar las concepciones alterna-tivas 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, parahacer que desaparezcan para siempre y sean sustituidas por el conocimientoverdadero y aceptado: el saber cientfico positivo. Los alumnos tambin seempapan de este espritu y aprenden a suprimir, o esconder, sus ideas errneascuando estn en contextos escolares, pero stas ideas reflorecen de inmediatoen cuanto la tarea se presenta en un contexto menos acadmico (Pozo, GMEZCRESPO y SANZ, en prensa).Esta aplicacin, desviada del modelo de cambio conceptual por conflictocognitivo, no es sin embargo ajena del todo a la propia naturaleza y supuestosdel modelo. Como sealbamos ya en el Captulo V al referirnos al supuesto deincompatibilidad en el que se sustenta este enfoque, y segn el cual las con-cepciones alternativas deben ser sustituidas por el conocimiento cientfico, esaeliminacin o erradicacin del conocimiento intuitivo posiblemente no slo seadifcil sino imposible e inconveniente en numerosos dominios. Tal como argu-mentamos en los Captulos IV y V, el conocimiento intuitivo tiene unacognitiva que le hace insustituible. La funcin del currculo de ciencias noEdiciones S.L 30. Enfoques la enseanza de la ciencia 293debera ser sustituirlo, sino trascenderlo, redescribirlo en modelos ms comple-jos. La mecnica newtoniana no es necesaria para mover eficazmente los obje-tos del mundo (que se lo pregunten si no a Jordan o a Ronaldo). Perotampoco se abandona cuando uno comprende los principios de la mecnicarelativista o incluso cuntica. Los principios que rigen nuestra interaccin diariacon los objetos del mundo siguen ah presentes, pero pueden serdos, o redescritos, en trminos de los nuevos modelos aprendidos. En lugar desustituir esos principios, en muchos casos ser necesario integrarlos jerrquica-mente en las teoras cientficas.En suma, parte de los problemas de este enfoque educativo basado en elcambio conceptual pueden derivarse de su concepcin del cambio como susti-tucin. Otra parte de los problemas puede deberse a su concepcin del cambiocomo conceptual. Algunos autores critican los modelos de conflicto cognitivo porsu concepcin reduccionista del cambio como un proceso meramente racional yconceptual, un cambio conceptual fro de reestructuracin individual del conoci-miento, en el que no se considera la intervencin de otros procesosles, afectivos, sociales, etc., que seran los componentes del cambio conceptualcaliente MARX y BOYLE, 1993). De hecho, los propios y POSNERen su revisin del modelo, consideran necesario introducir estos elemen-tos en el diseo de los escenarios educativos dirigidos al cambio conceptual.Desde otro punto de vista tambin es insuficiente la idea de que todo lo que hayque cambiar es el sistema de conceptos, dejando a un lado otros contenidos delcurrculo. Como sostiene GIL (1993; tambin DUCHSL y GITOMER, 1991) el cambioconceptual, para ser efectivo, debe acompaarse de un cambio yparalelo. De hecho, si se entiende el cambio conceptual como uncambio de los principios y metas que rigen el conocimiento, tal como se sealen el Captulo IV, y no slo como un cambio de concepciones, estamos hablan-do no slo de cambiar conceptos, sino tambin procedimientos y actitudes. Deesta forma los procesos de cambio conceptual se enmarcan en una propuestaeducativa ms amplia para la cual el conflicto cognitivo no es ya un motor sufi-ciente. Se requiere otro tipo de actividades para desarrollar de modo conjuntoesos cambios conceptuales, actitudinales y metodolgicos. Es necesario situaral alumno en un contexto de investigacin dirigida.La enseanza mediante investigacin dirigidaMs all del cambio conceptual, los modelos de enseanza de la cienciamediante investigacin dirigida asumen que, para lograr esos cambios profun-dos en la mente de los alumnos, no slo conceptuales sino tambiny actitudinales, es preciso situarles en un contexto de actividad similaral que vive un cientfico, pero bajo la atenta direccin del profesor que, al igualque suceda en el enfoque de enseanza por descubrimiento, actuara comodirector de investigaciones (GIL, 1993). De hecho, esta propuesta recuperaalgunos de los supuestos que subyacan al modelo de descubrimiento anterior-mente analizado -como su aceptacin del paralelismo entre el aprendizaje de laciencia y la investigacin cientfica- pero desde nuevos planteamientosEdiciones S.L 31. Aprender y ensear cienciamolgicos y didcticos, que se alejan de ciertas creencias inductivistas quesubyacan al modelo de descubrimiento. Podramos decir que lo que cambia deun enfoque a otro es la propia concepcin de la investigacin cientfica -que eneste nuevo planteamiento se concibe como un proceso de construcciny con ella la forma de llevar esa investigacin al aula como gua del trabajodidctico.Supuestos y metas de la educacin cientficaAunque se considera que el aprendizaje de la ciencia debe seguir, como enla enseanza por descubrimiento, los pasos de la investigacin cientfica, en losmodelos de investigacin dirigida no se asume que el componente nico oesencial del trabajo cientfico sea la aplicacin rigurosa de un mtodo, sino que,de acuerdo con las orientaciones actuales en la propia epistemologa de la cien-cia, se asume que la investigacin que los alumnos deben emular consiste antetodo en un laborioso proceso de construccin social de teoras y modelos, apo-yado no slo en ciertos recursos metodolgicos sino tambin en el desplieguede actitudes que se alejan bastante de las que cotidianamente muestran losalumnos, por lo que la meta de esa investigacin dirigida debe ser promover enlos alumnos cambios no slo en sus sistemas de conceptos sino tambin ensus procedimientos y actitudes ( DUCHSL y 1991; GIL, 1994; GIL yCARRASCOSA , 1985; GIL y 1991). Se asume por tanto, segn el anlisisdesarrollado en el Captulo V, la hiptesis de la incompatibilidad entre el conoci-miento cotidiano y el cientfico, no slo en sus sistemas de conceptos, sino tam-bin en sus mtodos y en sus valores. Al mismo tiempo, a diferencia de lasestrategias de enseanza basadas en el descubrimiento, se adopta una claraposicin al considerar que los modelos y teoras elaborados porla ciencia, pero tambin sus mtodos y sus valores, son producto de una cons-truccin social, y que por tanto, para lograrlos en el aula, es necesario situar alalumno en contextos sociales de construccin del conocimiento similares a losque vive un cientfico. Dado que la investigacin cientfica se basa en la genera-cin y resolucin de problemas tericos y prcticos, la propia enseanza de laciencia deber organizarse tambin en torno a la resolucin de problemas.Criterios para seleccionar y organizar los contenidosEl eje sobre el que se articula el currculo de ciencias es la resolucin deproblemas generados desde el anlisis del conocimiento disciplinar. Dado quela investigacin cientfica se realiza siempre en el marco de disciplinas especfi-cas, que delimitan el tipo de problemas relevantes, otro tanto debe suceder conla enseanza de la ciencia, que debe basarse en problemas generados desdeel conocimiento disciplinar (GIL, 1994). Por tanto la seleccin de contenidos,aunque tenga en cuenta las caractersticas de los alumnos y el contexto socialdel currculo, se apoya una vez ms en los contenidos conceptuales de laEdiciones 32. Enfoques para la ensetianza de la cienciacia. En algunas de las propuestas, sin embargo, el currculo se organiza notanto en torno a los conceptos especficos de la ciencia sino a ciertas estructu-ras conceptuales que subyacen o dan sentido a esos conceptos, como la bs-queda de regularidades y la atencin al cambio como hilo conductor del anli-sis de las relaciones en diversos dominios de la ciencia (los seres vivos, las sus-tancias, los movimientos de los astros, etc.) (GIL y 1991). Este hilo, con-ductor que actuara como un eje del currculo (DEL CARMEN,se traduce en una secuencia de contenidos disciplinarmente organizados, y encuya estructuracin desempea un papel importante la propia historia de laciencia, ya que se asume que el aprendizaje de esos contenidos por los alum-nos debe ser isomrfico al propio proceso de construccin cientfica de esoscontenidos (GIL y 1991).Actividades de enseanza y evaluacinEl desarrollo de esa secuencia de contenidos se apoyar en el planteamien-to y resolucin conjunta de problemas por parte del profesor y de los alumnos.Estos problemas deben consistir en situaciones abiertas, que exijan la bsque-da de nuevas respuestas por parte de los alumnos bajo la supervisin del profe-sor, y se correspondern por tanto, dentro de la resolucin de problemas con larealizacin de pequeas investigaciones (vase el Captulo III; tambin Pozo yGMEZ CRESPO, 1994) que en lo posible integren tanto aspectos cualitativoscomo cuantitativos. La labor del profesor ser no slo orientar la investigacinde los alumnos, como hace el director de cualquier proyecto de investigacin,sino tambin reforzar, matizar o cuestionar las conclusiones obtenidas por losalumnos a la luz de las aportaciones hechas previamente por los cientficos enla resolucin de esos mismos problemas. El desarrollo de esta propuesta didc-tica se concreta en un programa-gua de actividades de enseanza, que demodo aproximado, se basara en los siguientes pasos GIL yTORREGROSA, 1994):1) Despertar el inters de los alumnos por el problema que va a abordarse,previamente seleccionado por el profesor/director de investigacin.2) Realizar un estudio cualitativo de la situacin, intentando definir de lamanera ms precisa el problema, identificando las variables ms relevan-tes que lo restringen, etc.3) Emitir hiptesis sobre los factores que pueden estar determinando elposible resultado del problema y sobre la forma en que stos factorescondicionan el mismo.4) Elaborar y explicitar posibles estrategias de solucin del problema, planifi-cando su puesta en marcha en lugar de actuar por ensayo y error. Buscarvas alternativas para la resolucin del problema.5) Poner en marcha la estrategia o estrategias seleccionadas, explicitando yfundamentando al mximo lo que se va haciendo.6)Analizar los resultados obtenidos a la luz de las hiptesis previamenteexplicitadasEdiciones 33. v ensear ciencia7) Reflexionar sobre las nuevas perspectivas abiertas por la resolucin reali-zada, replanteando o redefiniendo el problema en un nuevo nivel de an-lisis, en relacin con otros contenidos tericos o en nuevas situacionesprcticas. Idear nuevas situaciones o problemas que merezcan ser inves-tigados a partir del proceso realizado.8) Elaborar una memoria final en la que se analicen no slo los resultadosobtenidos en relacin al problema planteado sino tambin el propio pro-ceso de resolucin llevado a cabo.Como puede verse, esta secuencia didctica no es tampoco muy diferentede la que se segua en el enfoque de descubrimiento, ya que de hecho seapoya en los pasos habituales en los modelos de resolucin de problemas o depensamiento cientfico (desarrollados con mayor detalle en el Captulo Loque cambia con respecto al enfoque anterior es el espritu con el que se danesos pasos, o si se prefiere su sentido didctico, ya que en esta concepcin seresalta el carcter socia/ del proceso de resolucin, fomentando la comunica-cin y el dilogo no slo entre los alumnos sino tambin entre stos y el profe-sor, lo cual ayudar sin duda a la explicitacin de procedimientos, actitudes yconceptos tan relevante en este modelo.Estas actividades de enseanza se conciben en s mismas como activida-des de evaluacin, ya que en este modelo se asume una concepcin constructi-va de la evaluacin, en la que la evaluacin debe ser un instrumento ms al ser-vicio del aprendizaje y no tanto un criterio de seleccin (G IL y 1991). Laevaluacin se basar en gran medida en el trabajo diario de los alumnos, en suinvestigacin, aunque pueda completarse con otro tipo de tareas ms puntua-les. Es importante que las actividades de evaluacin retroalimenten al alumno,le proporcionen informacin no de su xito o fracaso sino, sobre todo, de lascausas de ese xito o fracaso (DUCHSL, 1998). Ello implica un profundoamiento de la fi