Introducción a la gestión tecnológica – Nivel básico (página 3)

Gestión de la innovación tecnológica

• La innovación tecnológica es la materialización de los avances que se derivan del conocimiento acumulado y que se concreta en la creación, producción o comercialización y difusión de nuevos productos existentes mejorados o inexistentes debido a la demanda de los mismos por la sociedad.La innovación tecnológica es el acto por el cual se introduce por primera vez un cambio técnico determinado en una empresa.Es el resultado de acciones que propician el desarrollo, la producción y la comercialización de nuevos o mejores productos y/o servicios. Incluye además la reorganización de procesos productivos, la asimilación o mejora sustancial de un servicio o procedimiento fabril, con la finalidad de que todas estas acciones satisfagan a las necesidades de la sociedad y que estén debidamente avaladas por una planificación estratégica con el propósito de obtener el éxito comercial deseado. Un proceso es considerado una innovación, si pone en marcha nuevas técnicas, tanto para la fabricación de nuevos productos, la prestación de nuevos servicios como para la elaboración de productos ya existentes.Según algunos autores, la innovación tecnológica es el acto frecuentemente repetido de aplicar cambios técnicos nuevos a la empresa, dentro del marco de mejora continua, para lograr beneficios comerciales mayores, crecimientos, sostenibilidad, sustentabilidad y ventajas competitivas con respecto a la competencia. Por tanto la innovación puede ser:

• Innovación de productos.

• Innovación de procesos.

• Innovación de costos y precios

• Innovación de canales de distribución

Innovación de productos: Se trata de la adquisición o asimilación de nuevas tecnologías para mejorar o producir productos existentes o inexistentes en el país o en la empresa.Innovación de procesos: Se trata de la adquisición o asimilación de nuevas tecnologías para mejorar procesos ya existentes o para utilizar procesos que no existían en el país o en la empresa.

Innovación de costos y precios: Se trata de la adquisición o asimilación de nuevas tecnologías que se enfoquen hacia el mejoramiento de los costos de producción y a la reducción de los precios de comercialización en beneficio de la sociedad.

Innovación de canales de distribución: Se trata de adquirir y seleccionar mejores formas de distribuir los productos o servicios generados por la empresa, cambiar la logística de distribución, hecho que impacta en los beneficios de los consumidores.

5.2 – Clasificación de las innovaciones tecnológicas

• Básicas o radicales.

• Incrementales o de mejorías.

• Pseudoinnovaciones, innovaciones menores o innovaciones cosméticas.

5.3 – Innovaciones básicas o radicales

Estas innovaciones abren nuevos mercados, nuevas industrias, fuentes de trabajo o nuevos campos de actividades. Permiten significativas mejoras en la eficiencia económica de la empresa, el país y de la sociedad en general. Por ejemplo: El uso del Láser en el corte de los metales, la nanotecnología, el aprovechamiento de la fisión nuclear para crear reactores nucleares que, entre otros productos, son capaces de generar energía eléctrica. Se presentan de forma eventual y en la actualidad, en la mayoría de los casos, son resultado de Programas de Investigación y Desarrollo, llevados a cabo en las empresas y/o centros de investigación.Este tipo de innovación constituye una ruptura de los patrones productivos prevalecientes en una actividad; un cambio en los principios y características cualitativas de los productos, procesos y procedimientos. Por lo general producen fuertes impactos en la sociedad correspondiente y demandan grandes volúmenes de inversiones.

5.4 – Innovaciones incrementales o de mejoría

Producen cambios en tecnologías existentes para mejorarlas sin alterar sus características fundamentales.Ocurren en forma más o menos continua en cualquier industria o servicio, si bien a ritmos diversos en los diferentes países y actividades, dependiendo de múltiples factores.Su origen frecuente no es precisamente el resultado de una actividad de I + D realizado en centros de investigación, sino el fruto de las sugerencias, creatividad e inventivas de los ingenieros u obreros de la planta o de las iniciativas y propuestas por los usuarios o consumidores. Una gran cantidad de estudios sobre experiencias prácticas de empresas exitosas, por ejemplo Japón, confirman la enorme importancia acumulativa de este tipo de innovación sobre el crecimiento de la calidad de la producción.

5.5 – Pseudoinnovaciones, innovaciones menores o innovaciones cosméticas

Aunque tienen un efecto económico no representan un cambio significativo sobre el nivel tecnológico original.Tanto a las innovaciones incrementales, como a las pseudoinnovaciones, se les considera innovaciones "empujadas por la demanda".

5.6 – Factores incidentes en el proceso innovativo

• Identificación de la demanda potencial que no se satisface con la tecnología actual.

• Correcta identificación de la factibilidad técnico – económica.

• Integrar los dos primeros puntos en un nuevo concepto de diseño.

• Debe ser de interés para la esfera de la producción / servicio.

• Considerar las capacidades financieras y las de la dirección de la empresa.

• La etapa de solución que concluye con la elaboración del paquete tecnológico debe contener las tecnologías de producción (producto y proceso), así como la de los canales de distribución y en los casos necesarios, las tecnologías de consumo.

5.7 – ¿Cómo lograr una Innovación exitosa?

Una innovación tecnológica es exitosa si cumple los siguientes requisitos:

• Existe una necesidad social asociada a una demanda presente o potencialmente identificada.

• Existe un potencial científico – técnico adecuado.

• Todo el proceso es innovativo, desde I + D hasta las inversiones necesarias, incluyendo gastos iniciales de producción, promoción, distribución y comercialización.

• Existe comunicación, colaboración e integración entre todos los factores.

• Hay un eficiente trabajo de desarrollo tecnológico.

• Tiene una salida a tiempo al mercado.

• Existe una acertada política de precios.

• Permite alcanzar y mantener el perfeccionamiento en la calidad y competitividad del producto.

• Perfeccionamiento continúo de tecnología de producción y distribución con vistas a reducir costos, energía y precios para la sociedad.

• Calidad gerencial.

• Utilización adecuada de técnicas de planificación estratégica y control de su ejecución a través de cuadros de e indicadores de ejecución

• Posee ventajas sobre otras tecnologías.

• Llega al mercado en el mejor momento.

• No posea complejidad para ser comprendida y aplicada.

• Permita efectuar ajustes y cambios rápidos (Adaptabilidad).

• Pueda ser aprobada por el usuario sobre una base limitada, sin tener que comprometerse anticipadamente a producir a gran escala.

• Observabilidad. Grado en que los resultados sean perceptibles y comunicados a productores y usuarios.

• Requerimientos de recursos humanos y materiales.

• Continuidad en ulterior desarrollo tecnológico por medio de I + D e ingeniería, para resolver problemas prácticos que se presenten y poder continuar mejorando la nueva tecnología.

• Posibilidad de ampliación a otras aplicaciones y sectores del mercado.

• Las presiones externas (regulaciones nacionales o internacionales, el suministro de materias primas, el nivel de desarrollo de los competidores).

• Impacto social y medioambiental (Desarrollo sustentable)

El no abordar el proceso innovador con criterio económico y tomando en consideración las necesidades y demandas del usuario final o del mercado, pueden ser causas de muchos fracasos.

Una innovación con éxito es la que otorga a la empresa una cuota de mercado que le permite recuperar la inversión realizada por su puesta en práctica y obtener beneficios que recompensen el riesgo asumido.

5.8 – Clasificación de las entidades empresariales teniendo en cuenta la innovación tecnológica

• Entidades que con moderadas innovaciones tecnológicas incrementales lograrían alcanzar en poco tiempo niveles de eficiencia, que comparadas con la mundial, resultarían aceptables.

• Entidades donde el proceso requiere esfuerzo significativo, en el que intervendrían con mayor incidencia la investigación y la innovación tecnológica por un período de tiempo medio, no obstante los resultados alcanzados compensarían los recursos invertidos en los mismos, lográndose recuperar la inversión en un tiempo aceptable y comenzar un ciclo de reproducción ampliada de la entidad.

• Entidades donde no valdría la pena invertir ya que no se lograría recuperar los gastos desembolsados.

5.9 – Empresa Innovadora

La Empresa Innovadora logra transformar los avances científicos tecnológicos en nuevos productos y procesos, mediante la adecuada y efectiva vinculación de la ciencia, la tecnología, la producción, las necesidades sociales y requerimientos del mercado nacional e internacional.

Es aquella, que mediante la sistemática aplicación de innovaciones, posee un nivel de organización de la gerencia empresarial y del proceso productivo tales, que sus ofertas poseen calidad superior o igual a las mejores existentes en el mercado, que le propicie cubrir sus costos y obtener ganancias.

La definición de empresa innovadora abarca el accionar de la empresa en su totalidad:

• Gerencia.

• Proceso productivo.

• Productos y/ o servicios.

• Comercialización.

• Economía y finanzas.

5.10 – Características de la empresa innovadora

• Contar con una estrategia de desarrollo definida.

• Tener visión para identificar (anticipar) los requerimientos de la economía (tendencias del mercado).

• Capacidad para obtener, procesar, asimilar información tecnológica y económica.

• Aptitud para lograr la cooperación interna (en toda su estructura funcional) y externa (con los centros de investigación, de educación superior, de asesoría y consultoría, clientes y proveedores).

• Constante interés por la superación profesional de todo el personal dentro de un planificado marco de mejora continúa.

5.11 – Cómo se gesta el proceso innovador

Una compañía debe considerar tres factores básicos. Primero, los insumos del proceso innovador. Luego, los efectos de su aplicación, más fáciles de cuantificar. Por ejemplo, los montos invertidos en investigación y desarrollo (I+D) de los productos / servicios. Como tercer elemento, aparece el capital financiero y, esencialmente, el humano.

¿Cómo hacen las empresas para alentar y manejar procesos innovadores? Knowledge y Wharton de Boston Consulting Group (BCG) se unieron para formular esa pregunta a firmas líderes del mundo en la materia, previa selección. Acto seguido, se hizo un largo debate -el foro Benjamín Franklin- sobre las respuestas, cuya síntesis ocupa lo que sigue. Además, el equipo entrevistó a Garrett Brown, quien introdujo innovaciones en tecnología de cámaras que han transformado la cinematografía.

El encuentro convocó, pues, a muchas de las compañías identificadas, durante una encuesta internacional entre ejecutivos superiores, como las veinte más destacadas. Asistieron: Apple, 3M, Microsoft, General Electric, Sony, Dell, IBM, Google, Procter&Gamble, Nokia, Virgin, Samsung, Wal-Mart, Toyota, eBay, Intel, Amazon, Ideo, Starbucks y BMW. Por supuesto, hoy innovación es una muletilla tanto o más extendida que calidad total hace veinte años. Pero adherir ciegamente al concepto es algo muy diferente que practicarlo. Lo primero es expresión de deseos; lo segundo, acción directa. Los innovadores, claro, se remiten a ella.Muchas organizaciones "gastan una mucho tiempo, esfuerzo y recursos para medir la innovación", apuntaba James Andrews (vicepresidente primero de BCG). Por supuesto, "si bien ningún parámetro individual es perfecto, una serie de ellos puede evaluar el ritmo de los procesos. Por otra parte, algunas empresas no miden ni gestionan innovaciones; pero es un error que debiera evitarse".

El problema principal es cómo medirlas. Según Andrews, una compañía ha de considerar tres factores básicos. Primero, los insumos del proceso innovador. Luego, los efectos de su aplicación, más fáciles de cuantificar. Como tercer elemento, aparecen el capital financiero y, esencialmente, el humano. "En síntesis, los parámetros hacen a insumos, productos o servicios, a procesos y a procedimientos en todos los aspectos".Esas pautas evitan que un negocio sufra de esclerosis. "La clave reside en mejorar la oferta a la sociedad", sostenía Hal Sirkin (también de BCG). "Si una firma comercializa determinado producto y lo mejora a ojos del consumidor, podrá cobrarlo más y aumentar ingresos". A criterio de Sirkin, las compañías innovadoras generan climas que retienen capital humano. "Crean naturalmente más oportunidades individuales, el trabajo ahí no aburre y su gente se centra todo el tiempo en pensar formas de fomentar y satisfacer necesidades de los clientes".

5.12 – Innovación vs. Invención

"Es preciso comenzar distinguiendo entre innovación e invención. Demasiados managers y analistas las confunden entre sí, subrayaba Linda Sanford, vicepresidente primera de International Business Machines. "La invención inicia un proceso, por lo cual la cartera de patentes trasunta la "inteligencia" de una empresa. La ejecutiva, claro, actúa en una organización que obtuvo el récord de "copyrights" en los últimos diez años. Sin embargo, "las patentes no son bastante, pues las tecnologías involucradas deberán encontrar maneras de traducirse en bienes o servicios rentables. Sin duda, no todas las innovaciones nacen iguales, observaba Paul Shoemaker, profesor de marketing en la escuela de negocios Wharton. Mucha gente cita éxitos fulminantes tipo cadenas de cafetería como Blackberry o Starbucks, en realidad asociadas a un determinado contexto social, pero otras compañías, como Toyota, optan por la innovación paulatina. Un tercer grupo ni siquiera innova y, como las aerolíneas, su juego se limita a eludir o recortar pérdidas.

Thomas Kelley, director general de Ideo (consultoría en diseño e innovación) admitió que determinadas empresas tratan de lograr éxitos estilo Starbucks, aunque muchas más prefieran avances estilo Toyota. La sociedad en general demanda innovaciones paulatinas y eso obliga a las compañías más audaces a sofrenar impulsos. Los éxitos súbitos son importantes, pero no urgentes ni son imprescindibles. Tan clave como definir una innovación es distinguir entre ideas buenas y hojarasca. Steve Johnson ("Everything bad is good for you") se ha dedicado a la tarea, con resultados muy útiles.Según cree, hubo en el ciberespacio (su dominio), tres innovaciones de relevancia en varios años: Internet, Google e iPod. Esta trinidad comparte dos cualidades, interfaces de usuario más sencillas, aprovechamiento de datos preexistentes, y una misma génesis: grupos chicos, no pesados comités internos. "La Web deriva de algo tan decisivo como el nexo, o sea la capacidad de teclear en una palabra azul e irse a cualquier parte. Los teóricos de redes creían que era imprescindible mantener una comunicación a dos puntas y con nexos múltiples. Esas ideas (recordaba el experto) sonaban muy bien, pero lo bueno de Internet es que basta cliquear sobre esa palabra azul.

Por eso Google es tan fácil de usar. Cuando apareció, los motores de búsqueda convencionales solían emplear complejos gráficos y organizar resultados en forma poco clara. El recién venido se limitó al hoy célebre "moniker" (apodo), una pantalla mayormente en blanco y un campo para insertar texto. Del mismo modo, iPod revista velozmente cientos, miles de temas musicales. La trinidad innovadora, anotaba Johnson, permite al navegante recombinar textos, imágenes y sonidos en formas útiles para cada cual. Pero ninguno de esos hallazgos es una piedra filosofal que hace oro todo cuanto toca. Lo mismo se aplica a la Web y su revolución en comunicaciones, que meramente facilita compartir en formatos novedosos datos e informaciones (a veces, también conocimiento), sean trabajos académicos, noticias u ofertas como las de eBay. Un director ejecutivo con imaginación puede hacer mucho para gestar una empresa innovadora. Nadie encarna eso como Steve Jobs. Tras iniciar Apple con Steve Wozniak en un garaje californiano, llegó a crear Macintosh, la primera computadora comercial exitosa con interfaz para gráficos. Más tarde, fomentó la aparición de iMac e iPod. Mientras ocurría todo eso, contribuyó a poner en marcha Pixar, la firma experta en animación computada, con sucesos como Historia de juguetes y Buscando a Nemo, que sería luego adquirida por Disney. Cualquiera que domine en una firma innovadora como Jobs en Apple creará problemas, por supuesto", argüía en el foro P. K. Gupta (Intel). Pronto, un culto a la personalidad rodea al jefe y la gente supone que todas las buenas ideas son suyas. Pero ¿qué pasa si se va? Apple misma no es ejemplo alentador. Jobs la abandonó a mediados de los "80 debido a una lucha por el poder. Sin él, la firma se anquilosó y no recobró impulso innovador hasta su retorno, en 1997. Como antídoto para la dependencia de figuras visionarias, conviene crear en la organización todo un entorno orientado a las innovaciones. Eso requiere equipos, procedimientos y estímulos adecuados pero, al mismo tiempo, factores intangibles. Entre ellos, darle espacio a la gente para ser creativa y tener ideas. Luego de llegar a la conducción de Xerox en 2001, Anne Mulcahy quería incrementar la capacidad innovadora de la empresa, sin dejar de reducir costos. Para eso, se dirigió a un investigador interno con muchas patentes en su haber, quien le reveló un detalle inesperado para ella: la mayor parte de las innovaciones sucede por casualidad, durante experimentos, no por designio.

Ello no significa que las compañías deban permitir que el personal deambule por I+D, esperando momentos de iluminación, como caricaturas de Franklin. Por el contrario, se requieren estructuras que aseguren un trabajo sostenido, sin ahogar la imaginación. Además, hacen falta canales para que las ideas promisorias se conviertan en productos o servicios redituables.

Así, Microsoft apela a una variedad de medios para hacer que esas cosas ocurran. Con ese objeto, mantiene siete laboratorios de I+D alrededor del mundo, inclusive el central (Redmond), San Francisco, Beijing y Bangalore. Cada cual tiene una especialidad. El centro indio se dedica a mercados en desarrollo y computación de bajo costo, el chino a dos puntos fuertes locales: reconocimiento de lenguajes y sus sistemas de caracteres o logogramas específicos.La compañía emplea, además, tres directores técnicos, cada cual con áreas para cultivar determinadas aplicaciones. El de perfil más alto es Ray Ozzie, célebre emprendedor en materia de software. Creador de Lotus Notes, ingresó a Microsoft en 2005, cuando William Gates le compró Groove Networks. Ya en octubre, difundió un manifiesto sobre el futuro de la empresa como proveedora de servicios basados en publicidad y subscripciones.Sandord, que conduce en Microsoft el grupo para innovaciones sectoriales, dispone de una unidad para detectar y promover expertos internos en inversiones de riesgo. Su meta es encontrar métodos para desplegar ventajas tecnológicas en forma práctica. "Pensamos en cómo desarrollar aplicaciones en una variedad de segmentos o en combinarlos", explicaba en el seminario.Muchas empresas grandes y exitosas fueron innovadoras en algún punto de su trayectoria; de lo contrario, no habrían triunfado. Ford Motor (hoy luchando por sobrevivir, igual que General Motors), inventó la moderna industria automotriz. Los ganadores suelen convertirse en perdedores, ironiza Shoemaker. Basta ver lo sucedido con Sears Roebuck o American Telephone & Telegraph. Eso nos permite prever que, dentro de veinte años, Microsoft ya no estará al frente en innovaciones. Quizás sea una obsesión por la racionalidad lo que anquilosa estructuras. Las organizaciones empiezan a ahogar la creatividad al adoptar patrones operativos convencionales. La gente, entonces, se adapta para no irritar a los ejecutivos. Arraiga, pues (señalaba Kelley), la idea de que los grandes resisten el cambio o que el éxito lleva a la autocomplacencia.Estas presunciones negativas, advierte el propio analista, ignoran otra realidad relevante: gigantes bien afincados en una cultura conservadora pueden transformarse. Así ocurrió con P&G. Bastó un presidente ejecutivo con ideas, Arthur Lafley, para dar vuelta las cosas en tres o cuatro años".

Algo similar le pasó a IBM. Al principio, era la mayor innovadora en computación; luego, al hacerse adulta, quedó atrás, mientras sus competidores abandonaban los súper ordenadores (fortaleza tradicional de la firma) rumbo a las PC e Internet. Pero, durante los años "90, el ex CEO Louis Gerstner sacó a Big Blue del marasmo y la reconvirtió en innovadora. En ese caso se afrontaba un peligro real: se perdían mercados y ventas ante concurrentes más dinámicas.Por el contrario, P&G parecía próspera al llegar Lafley en 2000, apuntaba Jeffrey Widman, su actual vicepresidente para negocios externos. No obstante, el nuevo jefe impuso objetivos sorprendentes. Durante años, uno se mantenía o progresaba simplemente no cometiendo errores, pero apareció Lafley, con exigencias de innovar en manufactura, marketing y distribución. Quería que 50% de los ingresos proviniese de productos nuevos. Una vez se le preguntó de dónde había sacado la cifra y confesó que la había inventado: 50-50 era en realidad una filosofía.Pese al compromiso de P&G con la innovación, la firma se niega a bonificar a sus investigadores por las patentes obtenidas. Al respecto, Widman señaló, de acuerdo con algunos estudios, esa práctica resulta contraproducente. Por ejemplo, en Rockwell descubrieron que octubre era el mes de mayor impulso patentador, pues se bonificaba dentro de los noventa días y la gente necesitaba dinero para fiestas y vacaciones. Dejando de lado que esos "estudios" no invalidan premiar a los investigadores, Sandford (IBM) observó que una patente no necesariamente se traduce en innovaciones.Suele decirse que no es posible manejar lo que no puede medirse. Pero evaluar la innovación es bastante más complicado que sumar ventas, estimar costos o calcular ahorros.

¿Cuál es el mejor parámetro? Los participantes en el simposio W@K-BCG no lograron ponerse de acuerdo, aunque insistieron en que, tarde o temprano, surgirán pautas adecuadas.Si innovación equivale a ganancias, es factible medirla, afirmaba Ashwami Rishi, presidente ejecutivo de ITC-Infotech, parte del conglomerado indio Imperial Tobacco Company. A su criterio, debiera crearse un parámetro de "esfuerzo tecno científico", que incorporase factores como total de nuevas ideas, número de las aplicadas y cantidad de las que hayan generado bienes o servicios rentables.Por su parte, Widman tiene su propia guía: observar si una división de P&G destina tiempo y recursos apropiados a las nuevas ideas que se le aportan. Al cabo (opinaba), innovar carece de sentido si no resulta en beneficios. Como en otras oportunidades, el ejecutivo se hacía eco de Lafley, que había sostenido: Técnicos y científicos deben entender que la innovación está en los ojos de la sociedad, pero no debe perseguirse a cualquier costo.

Los expertos Antonio Dávila, Marc Epstein y Robert Shelton (autores de libros al respecto), afirmaban casi lo contrario: La innovación es un proceso continuo, no un acontecimiento único, capaz de medirse caso por caso en todo producto, servicio o función de negocios. En su óptica, uno de los equívocos más comunes es que innovar consiste, total o predominantemente, en gestar un cambio tecnológico. Basta pronunciar la palabra para imaginar centros de I+D dedicados a novedosas tecnologías.Pero la cosa no es tan simple ni automática. Innovación no es sólo eso, sino un fenómeno múltiple. Las empresas líderes en este campo tratan de equilibrar entre mejoras tecnológicas y nuevos modelos de negocios, yendo más allá del corto plazo. Esta concepción sistémica, claro, relativiza las ideas de Lafley, Widman, etc.Desde su propia trinchera, Garrett Brown define innovación como la capacidad de generar más ingresos al converger negocios con tecnología. Se precisan percepciones nuevas y considerar las cosas de modo diferente. No es posible depender completamente de la invención para lograr éxitos. Raramente haya un cambio tecnológico sin otro en los procesos de negocios.

Lo contrario también es verdad. Ambas innovaciones van juntas y deben aplicarse a la par. Verbigracia (observa Brown), una nueva tecnología puede requerir modificar procesos tales como facturación, marketing o abastecimiento. Para no citar las relaciones con la sociedad. En pos de ejemplos, cabe volver a la industria automotriz en la primera mitad del siglo XX. Al principio, apelando al modelo de Frederick W.Taylor, se trabajaba en talleres artesanales y cada coche era una pieza única. Henry Ford llegó e hizo el primer cambio radical no tecnológico: impuso líneas de producción y redes de distribución masivas para que el producto alcanzase a la enorme clase media norteamericana. Pasando de lo artesanal a lo vertical, se revolucionó el modelo de negocios.La segunda transición ocurrió cuando GM volvió a redefinir ese modelo, esta vez a expensas de Ford. Alfred Sloan se apoyó en la técnica aun menos que Ford y segmentó el mercado ofreciendo más opciones diferenciadas y flexibilizando procesos. Ambas innovaciones no se originaron en laboratorios de I+D, sino en cambios orientados al mercado. Así lo subrayaba el trío Dávila-Epstein-Shelton.Fuera del seminario Wharton-BCG, es obvio que Garrett coincide con quienes ubican el mercado (o sea, la demanda) por encima de la tecnología pura. Sin embargo, algunos tratadistas europeos y japoneses insisten en que las innovaciones fundacionales (Taylor, Ford, Sloan) fueron posibles sólo porque existía (desde fines del siglo XIX) un bagaje técnico capaz de producir automotores en gran escala.No sólo en Estados Unidos sino, esencialmente, en Europa occidental, pero, en esos tiempos, la clave era el inventor, por lo común un genio solitario (a veces, venían de a dos, como en Alemania). En cambio, la ola de innovaciones tecnológicas posteriores a la PC transita el ciberespacio o hace a servicios (telecomunicaciones, por ejemplo). En cuanto a productos de consumo masivo (caso P&G) o comercio minorista, se trata (como lo de Ford o GM) de procesos.

5.13 – Los 5 niveles de innovación: Desde simples mejoramientos hasta innovación disruptiva

Una clasificación de cinco niveles de soluciones se ha desarrollado para categorizar a las distintas invenciones actuales, que incluye desde las invenciones tecnológicas, a las no técnicas y a las de todo tipo, y donde las diferencia entre las distintas soluciones, está basada en solo tres criterios rectores:

• Función: Cualquier sistema hecho por el hombre es desarrollado para cumplir con ciertos objetivos y que por lo tanto tiene alguna función principal del sistema. Por ejemplo para cumplir con el objetivo de una investigación médica, se necesita de un sistema que provea la función de "ver el cuerpo humano". Las funciones pueden ser ambas genéricas ó bien específicas, y usualmente las invenciones de alto nivel permiten disponer de funciones genéricas que hacen que esta invención se aplique en amplios rangos de problemas y desafíos.  

• Principios: Este es un efecto científico, un principio o fenómeno que permite que la función se desarrolle. Por ejemplo la emisión de rayos X crea la función de "ver a través del cuerpo humano".

• Mercado: Cualquier sistema hecho por el hombre cumple su función dentro de un cierto contexto, el que cumple con una necesidad del mercado. Así como un aparato de emisión de rayos X es usado en el mercado medico, también se puede usar en el mercado de los sistemas de seguridad. Es decir, que en un mercado distinto puede haber un nicho que se beneficie con el uso de la función producida por el sistema. Preferimos llamar Mercado en vez de llamar Objeto ó Contexto, ya que lo describe más claramente.

Con soluciones se entiende no solo un producto físico sino todo tipo de sistema artificial y sus modificaciones, es decir qué solución es aplicable a una nueva trampa de ratones, una herramienta mejorada para un proceso de manufactura, un cambio de estructura organizacional ó un nuevo modelo de negocios que disponga de un juego de componentes y transacciones a ser ejecutadas (puede ser un sistema no técnico).

Entonces, cuando se crea un nuevo sistema ó se introduce un cambio en un sistema existente para obtener una mejora, nosotros definimos este sistema nuevo ó modificado como una solución. Cada sistema está descripto como una combinación de Función-Principio-Mercado pero cualquier sistema podrá contener un subsistema y ello se aclarará cuando se estudie específicamente. Por supuesto que vale la misma clasificación para los sistemas ó los subsistemas.  Los niveles se han separado en los Niveles de Tecnología y los Niveles de Negocios y Gestión.

 5.14 – Los cinco niveles de soluciones en tecnología

Ejemplos de cada nivel:

Nivel 5: Descubriendo un nuevo Principio

Este es el punto de partida de lo que luego puede ser una Innovación disruptiva. Un descubrimiento tiene a veces poco que ver con la Tecnología, pero expande las fronteras de la ciencia y da acceso a nuevos recursos con la aparición de conocimiento científico creativo. Ejemplos son los rayos X, la bobina de Tesla, el efecto foto voltaico, la semiconductividad, el efecto may, la cinta Moebius, la catálisis química, la evolución con curva S, etc. que con un nuevo principio obtienen Innovaciones importantes. Los descubrimientos de nivel 5 ó las llamadas Soluciones científicas no pertenecen a ninguna Función ó Mercado y son descubrimientos científicos que sirven de base a sistemas técnicos nuevos.

Nivel 4: Creando una radicalmente nueva combinación Función – Principio

Las Soluciones de nivel 4 resultan de crear radicalmente nuevas Funciones sobre la base de Principios ya vistos del nivel 5. Es irrelevante si el Principio fue usado antes en cualquier otra Función pero este Principio puede ser descubierto para una Función específica en un área de Mercado. Así se crea una Nueva combinación como por ejemplo:

• El primer radiotransmisor

• Función: Transmitir señales electromagnéticas

• Principio: Generación de ondas electromagnéticas y su propagación

• El primer aparato de imágenes de rayos X

• Función: Ver a través de los objetos

• Principio: Emisión de rayos X

• El primer semiconductor

• Función: Amplificar una señal electrónica

• Principio: Efecto de semiconductividad

• El primer panel foto voltaico (solar)

• Función:  Generar electricidad

• Principio: Efecto foto voltaico

• Sitio e bay.com

• Función: Subastas públicas y ventas de libros

• Principio: Transmisiones en la Web

Muchas Soluciones del nivel 4 son pioneras y se basan en recientes descubrimientos científicos ó en conocimientos no usados para ciertas Funciones específicas. Por ejemplo el Principio de semiconductividad puede amplificar y switchear una dada señal. Antes de los semiconductores estaban los tubos electrónicos con estas funciones pero con la llegada más económica de los semiconductores se crearon dos tipos de aparatos, los amplificadores y las alarmas de señal, pero también se creó un nuevo Mercado para los aparatos portátiles, en base a sus reducidas dimensiones. Este nivel 4 reside dentro de la estrategia de Océano azul, es decir creamos algo distinto con un nuevo sistema y nuevo Mercado. El método TRIZ es útil en este desarrollo de nivel.

Nivel 3: Extendiendo una Combinación de Función- Principio ya conocida a un Nuevo Mercado

Las Soluciones nivel 3 resultan de disponer de una combinación conocida de Función -Principio dentro de un nuevo Contexto proveyendo un propósito especifico.

5.15 – ¿Cuál es el nuevo Contexto?

Usualmente se trata de una nueva área de aplicación, un nicho tecnológico ó un nuevo mercado para esta combinación de Función – Principio. Pero generalmente se requiere una adaptación ó una reingeniería del diseño existente para satisfacer la nueva demanda. Por ejemplo:

• La Función de "ver a través" basada en el Principio de "Emisión de rayos X "se podrá usar no solo para propósitos del Mercado medico sino en un numero de aplicaciones, como ser ensayos no destructivos, sistemas de alta seguridad en aeropuertos, ingeniería forense, etc.

• La función de "generar electricidad" basada en el efecto foto voltaica, se usa en los paneles solares de los autos, relojes, acumuladores de baterías de campo, etc. y no solo para los teléfonos de emergencias en las carreteras aisladas.

• La función "desplazar" basada en el efecto de expansión térmica pero fue usada en porta muestras de microscopios, en el cabezal magnético de cintas grabadoras, en detectores de perdidas en cables de alta potencia, etc.

• La función de "subastas y ventas" basadas en transacciones por la web no solo fue usada para promocionar y vender objetos físicos sino también para ofrecer propiedad intelectual.

• La introducción de "control remoto" basado en señales de radiofrecuencia fue también aplicada en los reproductores de MP3.

 La Solución 3 también usualmente reside dentro de la estrategia del Océano azul expandiendo lo conocido a nuevos Mercados ó resolviendo contradicciones dentro de un mismo Mercado a través de saltos cualitativos ó reemplazando una combinación de Función-Principio con otra más eficiente dentro del mismo Mercado. El Pensamiento Inventivo Sistemático es muy útil en el desarrollo de este nivel.

Nivel 2: Mejora Cualitativa de una Combinación de Función-Principio del Mercado existente

Las soluciones del nivel 2 residen en cambios cualitativos y mejoras de componentes o de su configuración dentro del sistema técnico que consiste en una combinación de función-principio del Mercado. Estas modificaciones son relativamente simples de un subsistema existente para mejorar la calidad o performance del sistema pero sin reemplazar el principio de trabajo existente tanto para el sistema como subsistema. También las soluciones de nivel 2 se obtienen por mezcla de varios sistemas técnicos existentes mientras que el nuevo sistema extra se produce ó por la resolución de una contradicción, donde ambos efectos llevan a una invención de mayor nivel y con reducción de precio, de espacio, de performance, de conveniencia del Usuario, etc.

• Mejora del perfil geométrico de un neumático para tener más agarre en caminos

• Introducir un aislante a un recipiente para reducir las pérdidas de calorías

• Mejorar por corrugado a una superficie de panel solar para concentrar rayos solares y tener mejor eficiencia

• Mezclar una alarma de reloj con un CD-player

• Mezclar en un llavero una luz de respaldo

• Mezclar un monitor en un horno micro ondas

• Emitir un rayo X para detectar el movimiento de un objeto

 El nivel 2 reside en una estrategia de Océano rojo porque no creamos nueva funcionalidad ni nuevos Mercados tan solo mejoramos ó combinamos las Soluciones existentes. El Pensamiento Inventivo Sistemático es muy útil en el desarrollo de este nivel.

Nivel 1: Mejora cuantitativa de una combinación de la función-Principio del Mercado existente

Las Soluciones que solo requieren de un cambio cuantitativo del valor de un parámetro ó serie de parámetros dentro de un sistema técnico basado en una combinación de la Función-Principio del Mercado existente están en el nivel 1. Estas Soluciones se obtienen por optimización de algún componente y el análisis morfológico es útil en este nivel. Por ejemplo: 

• Reforzar la armadura de un edificio para hacerlo más alto y estilizado

• Incrementar la capacidad de carga de un barco instalando grúas continuas y contenedores normalizados

• Incrementar la estabilidad de una cámara con tele zoom haciéndola más pesada y confortable a la mano

• Mejorar el consumo de un auto mejorando la relación entre velocidad y consumo

• Incrementar la capacidad del generador de pulsos de rayos X para testear objetos largos

Estas Soluciones no requieren de pensamiento inventivo y están dentro de una estrategia de Océano rojo, ya que solo con modificar un parámetro se obtiene lo deseado. 

5.16 – Los cinco niveles de soluciones en los negocios

La clasificación en cinco niveles no solo se limita a la Tecnología sino que también es aplicable a cualquier actividad humana que contenga sistemas.

5.17 – Conclusiones

Esta clasificación ayuda a entender mejor las Invenciones. Las Soluciones Innovativas están dentro de los niveles 2 a 4, pero el nivel 2 representa las Invenciones incrementales y el nivel 3 las Invenciones radicales dentro de un mercado y el nivel 4 las Innovaciones disruptivas.

 El número mayor de innovaciones está al nivel 1 que coincide con la clasificación de Altshuller del método TRIZ, que es un método que estudia los patrones de las Invenciones, pero ese ya es otro cuento.

Entonces, los cinco niveles de Soluciones están en una pirámide de menor a mayor y conectados a: 

Esto explica las diferencias entre los distintos niveles de Soluciones y ayuda a evaluar una Solución especifica, dado que juzga el nivel de la Innovación y que se podrá esperar de ella. Le ofrece las distintas alternativas a una estrategia para desarrollar una Solución a un problema ó producto.

CAPÍTULO 6

Relación necesaria entre la ciencia, la tecnología y la sociedad

Los estudios de las relaciones ciencia, tecnología y sociedad (CTS), tanto desde el campo de la filosofía, la historia y la sociología de la ciencia como desde la educación científica, han sufrido un enorme desarrollo en los últimos años. De hecho, los trabajos en torno a estos temas constituyen en la actualidad una línea de investigación importante en la didáctica de las ciencias, como pone de manifiesto la gran cantidad de trabajos, artículos y revisiones bibliográficas publicadas (Vilches 1994, San Valero y Solbes 1995, López Cerezo 1998).

Dicho campo de investigación se encuentra en la actualidad fuertemente consolidado a nivel internacional. Las universidades, administraciones públicas, asociaciones e instituciones de diferente ámbito, se preocupan por ofrecer cursos, asignaturas y programas sobre los aspectos sociales de la ciencia y la tecnología. Se editan artículos, boletines, revistas y libros y, así mismo, tienen lugar congresos, simposios y encuentros a nivel internacional donde se debate sobre dichos temas.

Existen numerosos proyectos en relación con la formación secundaria que tratan de adoptar un enfoque social en la enseñanza de las ciencias (Sanmartín et al. 1992). La creciente importancia de dicha orientación se puede ver reflejada también en documentos de diversas asociaciones de profesores (ASE 1979, 1981; 1987; NSTA 1982) que desde hace más de quince años recomiendan los estudios en ciencia, tecnología y sociedad para los diferentes niveles educativos.

Hoy en día, son muchos los países que incluyen en sus currículos de la educación básica objetivos y contenidos que tratan de contextualizar más socialmente la enseñanza de las ciencias. Se pretende formar a los estudiantes para que sepan desenvolverse en un mundo impregnado por los desarrollos científicos y tecnológicos, para que sean capaces de adoptar actitudes responsables y tomar decisiones fundamentadas (Aikenhead 1985) frente a esos desarrollos y sus consecuencias. A la consecución de este objetivo de alfabetización científica de todos los ciudadanos y ciudadanas se le está concediendo cada vez más importancia. Así, por ejemplo, se afirma en los National Science Education Standars, auspiciados por el National Research Council (1996): "En un mundo repleto de productos de la indagación científica, la alfabetización científica se ha convertido en una necesidad para todos".

Todo ello pone de manifiesto lo mucho que se ha avanzado en este campo. Han mejorado las condiciones necesarias para prestar una mayor atención a los aspectos de relación ciencia, tecnología y sociedad, para conseguir la necesaria alfabetización científica de la sociedad, pero estos hechos no aseguran que las nuevas propuestas se lleven a la práctica (Cronin-Jones 1991). Así, en la educación científica, diversas investigaciones han señalado la existencia de numerosos problemas en este ámbito (Aikenhead 1985, 1987, 1988, Fleming 1988, Hodson 1992, Solomon 1993, Caamaño et al. 1995, Solbes y Vilches 1997) y se ha puesto de manifiesto la necesidad de implicar a los docentes en los procesos de cambio, si se pretende que éstos se generalicen (Gil et al. 1998). Será necesario que el profesorado se apropie de las nuevas orientaciones y comprenda la importancia de los nuevos contenidos, de los nuevos objetivos y finalidades de la educación científica imprescindibles para afrontar el reto de la formación de los futuros ciudadanos del siglo XXI.

El Primer Congreso Internacional "Didáctica de las Ciencias" (La Habana, diciembre 1999) constituye una buena ocasión para que el profesorado implicado en la enseñanza de las ciencias se plantee colectivamente y con cierto detenimiento algunos de dichos problemas que afectan a la actividad docente en relación con los aspectos de interacción ciencia, tecnología y sociedad. En el taller, se pretende reflexionar sobre las nuevas finalidades de la educación científica, la necesidad de introducir en las clases de ciencias las complejas interacciones ciencia, tecnología y sociedad, conocer los distintos proyectos y cómo se podrían llevar a la práctica en los diferentes países. Todo ello contribuirá, sin duda a incorporar las propuestas llevadas a cabo en este campo de investigación a la actividad docente del profesorado.

6.2 – Finalidades de la educación científica

Antes de abordar los aspectos de relación CTS, es necesario que los profesores y profesoras de ciencias se planteen una pregunta básica para poder afrontar el reto de la educación científica a las puertas del nuevo siglo y comprender la necesidad de la incorporación de las nuevas tendencias en la educación:

¿Cuáles son las finalidades básicas de la enseñanza de las ciencias? Es decir, ¿para qué enseñamos ciencias en el Colegio Secundario?

En décadas anteriores, las preocupaciones curriculares se centraban casi exclusivamente en la adquisición de conocimientos científicos, con el fin de familiarizar a los estudiantes con las teorías, conceptos y procesos científicos. Sin embargo, en la década de los ochenta y noventa, estas tendencias están cambiando. Ahora se incluyen en el currículo aspectos que orientan socialmente la enseñanza de las ciencias y tratan de relacionarla con el propio estudiante (Hodson 1993, Bybee, et al. 1994, 1998). Como se ha señalado anteriormente, la alfabetización científica y tecnológica es una de las finalidades planteadas en muchas de las reformas curriculares que se están llevando a cabo en numerosos países (Membiela 1977, Akker, 1998).

Sin embargo, algunos trabajos han señalado que gran parte del profesorado, que debe llevar adelante las reformas, no comparte algunos de sus objetivos y finalidades (Boyer y Tiberghien 1989, Romo 1998, Gil et al. 1991, Vilches et al. 1999). En particular, muchos orientan su enseñanza hacia la preparación de cursos superiores, es decir, hacia la formación de futuros científicos. No tienen en cuenta, por tanto, que se trata de formar básicamente a todas las personas, científicos y no científicos, de modo que la gran mayoría de la población pueda disponer de los conocimientos y destrezas necesarios para desenvolverse en la vida diaria, ayudar a resolver problemas y necesidades de salud personal y supervivencia global, adoptar actitudes responsables frente al desarrollo y sus consecuencias, así como poder participar activamente en la toma de decisiones. Esta discusión es un paso previo necesario para la comprensión del papel fundamental de las interacciones ciencia, tecnología y sociedad en la consecución de los objetivos y finalidades de la educación científica (Zoller et al. 1991).

En ese sentido, conviene profundizar un poco más en algunos aspectos frecuentemente olvidados presentes en este cambio curricular que está teniendo lugar.

6.3 – La dimensión afectiva del aprendizaje de las ciencias

Para lograr las finalidades señaladas, se requerirá que la ciencia que está presente en el currículo incluya objetivos y contenidos conceptuales, es decir, conocimientos científico-técnicos necesarios para que las personas puedan desenvolverse en un mundo cada vez más impregnado por el desarrollo científico y tecnológico como el actual. También se deben incluir objetivos y contenidos procedimentales, que permitan aprender lo que es la ciencia y la tecnología y cómo trabajan, para razonar y resolver mejor los problemas de la vida cotidiana. Pero también hay una dimensión afectiva en los objetivos a lograr en la enseñanza aprendizaje de las ciencias.

¿En qué puede consistir la dimensión afectiva del aprendizaje de las Ciencias y por qué puede tener importancia?

Normalmente esta dimensión afectiva se concreta en objetivos actitudinales y se relaciona con la finalidad de conseguir despertar el interés y el gusto por los estudios científicos en el alumnado. En este sentido, el currículo ha de conformar creencias, actitudes y valores que, fundamentalmente, desarrollen un interés crítico por la actividad científica. Actitudes y valores que permitan en el futuro evaluar el papel que la ciencia juega y ha jugado en nuestras vidas y preparen así el camino para la participación colectiva en la solución de los problemas con los que se enfrenta la sociedad.

La importancia social del tema de las actitudes es bien reconocida en las recientes reformas curriculares en Ciencias que se están desarrollando. En todas ellas los diseñadores del currículo han incluido explícitamente objetivos y contenidos actitudinales y será necesario que estas intenciones se lleven al aula por "los realizadores del currículo", es decir, por el profesorado.

La relevancia del tema no sólo es social sino que también se manifiesta en la enseñanza de las ciencias y en la investigación didáctica correspondiente. El profesorado ha de conocer que la existencia de un clima de aula actitudinalmente positivo es esencial para favorecer un mejor aprendizaje e interés por la enseñanza de las Ciencias (Ausubel et al. 1976). Los propios profesores de ciencias son los primeros en percibir la existencia de este problema didáctico. Es frecuente oír que los estudiantes llegan desmotivados y sin interés a la clase de ciencias Sin embargo, es difícil encontrar en los programas referencias directas o indirectas a objetivos o actividades de tipo actitudinal que ayuden a paliar este problema (Furió y Vilches 1997). Es decir, el profesorado reconoce la importancia vital de la motivación y las actitudes como motores que impulsan el aprendizaje de las Ciencias pero, una vez en el aula, se "olvidan" de ellas.

Aunque la investigación en el dominio afectivo del aprendizaje de las Ciencias es relativamente nueva, en los últimos años, está teniendo una importancia creciente. Su interés radica en que va a permitir plantear toda una serie de cuestiones que condicionan el trabajo en el aula y cuyo análisis contribuirá también a la comprensión de la necesidad de introducir las actividades CTS en las clases de ciencias. Para ello, será de gran utilidad analizar el problema que se plantea a continuación.

Diversas investigaciones han constatado que, en la educación obligatoria, la impartición de sucesivos cursos de ciencias no logra incrementar, como sería lógico, el interés de los alumnos y las alumnas por estas disciplinas. ¿A qué puede ser debida esa indiferencia, cuando no desinterés, del alumnado hacia el aprendizaje de las ciencias? ¿Tiene alguna responsabilidad la propia enseñanza de las ciencias?

Resulta paradójico que la sociedad desde hace casi un siglo haya considerado conveniente la introducción de las ciencias en una educación moderna para todos y que, después de tanto tiempo, la enseñanza de estas disciplinas científicas en el currículo escolar no sea capaz de interesar al alumnado en el estudio de las mismas. Si tuviéramos que resumir los resultados encontrados hasta ahora en este dominio, se diría que en los niños y niñas sí existe, de manera muy generalizada, un interés y una curiosidad inicial por el mundo científico, pero este interés decrece y se mantiene regularmente bastante bajo a lo largo del período de escolarización obligatoria (James y Smith 1985, Penick y Yager 1986).

Este problema es de tal magnitud que su estudio se ha convertido en una línea prioritaria de investigación, como muestra la gran cantidad de trabajos realizados al respecto (Schibeci 1984 y 1986, Penick y Yager 1986, Aikenhead 1987, Boyer y Tiberghien 1989, Ryan 1990, Simpson y Oliver 1985, 1990, Simpson et al. 1994, Vázquez y Manassero 1995, 1999). Debatir esta cuestión es crucial pues permite al profesorado hacer referencia a toda una serie de posibles causas de la actitud de desinterés de los alumnos hacia el estudio de las ciencias y ayudará a comprender la necesidad de introducir las interacciones ciencia, tecnología y sociedad en su enseñanza.

Para muchos docentes, las actitudes negativas son consecuencia de causas externas al proceso de enseñanza como, por ejemplo, la procedencia social de los estudiantes o el mayor interés hacia la televisión e Internet. Otra hipótesis ampliamente asumida por el profesorado es que este desinterés es debido a las disfunciones existentes entre la capacidad intelectual de los estudiantes y el aumento de las dificultades de los estudios científicos, en particular los de física, a medida que se eleva el nivel del curso (Gil et al. 1991). De este modo, no se tiene en cuenta el papel que pueden desempeñar en la dimensión afectiva factores escolares como, por ejemplo, el clima del aula y del centro, el tipo de enseñanza o la actitud y expectativas del profesorado hacia el éxito de los alumnos.

Sin embargo, las aportaciones de la investigación didáctica citadas señalan que la escuela es, al menos parcialmente, responsable de la formación de actitudes pasivas hacia el aprendizaje de las ciencias y denuncian como características de la enseñanza que pueden contribuir a ello, entre otras, las siguientes:

a) Las finalidades de la enseñanza se reducen a que los estudiantes aprendan sólo conocimientos científicos sin tener en cuenta su desarrollo afectivo. Así, se enseña en función del siguiente nivel, sin considerar los intereses de los estudiantes, sin incluir actividades motivadoras, en un proceso de enseñanza centrado en la transmisión verbal de conocimientos elaborados. En coherencia con todo esto, las evaluaciones se basan exclusivamente en exámenes con énfasis en los contenidos conceptuales, sin tener presente aspectos metodológicos ni contenidos actitudinales.

b) La disminución del interés hacia el estudio de las ciencias puede estar también relacionada con la escasa preocupación del profesorado por incidir de forma explícita en el interés de la ciencia como vehículo cultural. De este modo, la habitual presentación operativista de la ciencia, donde se abusa de los conceptos científicos a base de fórmulas sin sentido para el estudiante, no contribuye al aprecio de las disciplinas científicas. La presentación de estas materias como algo abstracto y excesivamente formal puede ser la causa del abandono de muchos estudiantes a la hora de elegir asignaturas optativas (Furió y Vilches 1997).

c) Otro aspecto resaltado por la investigación es la imagen deformada que se presenta habitualmente de los científicos y de la ciencia, sin conexión con los problemas reales del mundo que nos rodea, es decir, sin tener en cuenta aspectos históricos, sociales (Bernal 1967), ecológicos, etc. Aquí reside, en cierta medida, el origen de muchos de los estudios de CTS en educación y en el campo de la filosofía de la ciencia.

El impacto que la ciencia ha tenido y tiene en la vida de los hombres y mujeres, hace pensar en el interés por su estudio, en su enorme potencial didáctico, y sin embargo, a pesar de la inclusión cada vez mayor del estudio de la ciencia en los niveles básico y medio la actitud frente a la ciencia no es la esperada, sino más bien se observa indiferencia, cuando no rechazo, hacia la misma. Todas las causas citadas han dado lugar a estudios en los diferentes campos de la investigación en didáctica de las ciencias que confluyen en el intento de mejorar y cambiar la actitud del alumnado frente a la ciencia y su enseñanza. Es necesario plantearse qué hacer y cómo se influir para mejorar la situación. Se debe profundizar en una de las posibles causas de dicha actitud: la imagen de la ciencia y los científicos.

Algunos trabajos han puesto de manifiesto cómo la enseñanza proporciona, en general, una visión deformada y empobrecida de la ciencia, así como de las científicas y científicos. ¿Qué aspectos caracterizan dicha visión?

Se trata de profundizar en una de las supuestas causas del desinterés de los estudiantes hacia la ciencia y el trabajo científico sobre la que existe abundante bibliografía que puede ayudar al profesorado para tomar conciencia del problema. Así, Gil (1993) recoge algunas de las deformaciones más comunes que proporcionan una imagen de la naturaleza de la ciencia muy difundida por la enseñanza. Entre otras:

a) Visión empirista y ateórica, que identifica la ciencia con la observación y el laboratorio y supone que los conocimientos científicos se forman por inducción a partir de los datos puros. Olvida así aspectos fundamentales del trabajo científico como el planteamiento del problema, la referencia al cuerpo de conocimientos ya existente o la emisión de hipótesis.

b) Visión lineal y acumulativa del desarrollo de la ciencia, que ignora las crisis y remodelaciones profundas de las teorías y conceptos científicos.

c) Visión aproblemática y ahistórica, que transmite conocimientos ya elaborados como hechos asumidos sin mostrar los problemas que generaron su construcción.

d) Visión individualista, el conocimiento científico aparece como obra de genios aislados, ignorando el papel del trabajo colectivo de generaciones y de grupos de científicos y científicas.

e) Visión elitista, que esconde la significación de los conocimientos tras el aparato matemático y presenta el trabajo científico como un dominio reservado a minorías especialmente dotadas y, en particular, dando una imagen sexista de la ciencia.

f) Visión descontextualizada socialmente neutra, alejada de los problemas del mundo e ignorando sus complejas interacciones con la técnica y la sociedad. Se proporciona una imagen de los científicos encerrados en torres de marfil y ajenos a la necesaria toma de decisión.

6.4 – Las interacciones ciencia, tecnología y sociedad: Una posible solución al cambio actitudinal en el proceso de enseñanza y aprendizaje de las ciencias

Por tanto, una de las posibles causas del desinterés hacia las ciencias, su estudio y de las actitudes negativas de los estudiantes es la desconexión entre la ciencia que se enseña y el mundo que les rodea, su falta de aplicaciones prácticas, es decir, la ausencia de las interacciones CTS. De hecho, en investigaciones llevadas a cabo con profesores y estudiantes de ciencias, ambos estamentos señalan la importancia de dichas interacciones para lograr un mayor interés en el alumnado hacia el estudio de las ciencias (Solbes y Vilches 1992, 1995). Penick y Yager (1986), en el análisis de cursos de ciencias considerados excelentes realizados por estudiantes norteamericanos, señalaron que las relaciones ciencia, tecnología y sociedad, constituían una parte central de los cursos más valorados. Pudieron comprobar, así mismo, que cursos con estas características además de favorecer el interés, mejoraban los resultados de los exámenes oficiales.

Así, parece confirmarse el importante papel que el tratamiento de las interacciones ciencia, tecnología y sociedad puede jugar en el aumento del interés de los estudiantes hacia la ciencia y su estudio. Pero, ¿sólo por su carácter motivador conviene introducir dichas interacciones en la enseñanza de las ciencias?

¿Por qué puede ser importante introducir el tratamiento de las interacciones CTS?, ¿Qué otros factores determinan su relevante papel en la enseñanza de las ciencias?

Efectivamente el campo de investigación de las interacciones CTS ha confluido en los últimos años con los señalados anteriormente, es decir, con el estudio de las actitudes de los estudiantes hacia la ciencia y su aprendizaje y también con las nuevas tendencias curriculares que promovían la alfabetización científica o ciencia para todos. En los dos casos, el tratamiento de las interacciones CTS puede ser un buen instrumento para la consecución de las finalidades de estas propuestas didácticas. Sin embargo, este dominio de la investigación se ha desarrollado desde hace años constituyendo el denominado movimiento CTS cuyo objetivo básico es resaltar la necesidad de relacionar la ciencia y la tecnología con el medio natural y social.

Desde el punto de vista de la educación, es importante señalar algunas de las causas que pueden dar relevancia al tratamiento de las interacciones CTS en la enseñanza básica. En primer lugar, ya se ha señalado que a muchos estudiantes la enseñanza de las ciencias puede parecerles poco interesante. Esto es comprensible si se tiene en cuenta que frecuentemente se presentan las materias científicas de forma que los alumnos y alumnas las ven como algo abstracto y puramente formal, sobre todo en el caso de la física y la química. Pero basta con fijarnos en la historia de la ciencia para darnos cuenta de que el desarrollo científico ha venido marcado por la controversia, las luchas por la libertad de pensamiento, las persecuciones, la búsqueda de soluciones a los grandes y pequeños problemas que la humanidad tenía planteados, y todo ello está lejos de resultar algo aburrido y monótono (Gagliardi 1988, Gil et al. 1991).

De ahí la necesidad de recuperar los aspectos socio históricos, de relación CTS, que permiten una visión más contextualizada de la ciencia y suministran un elevado potencial motivador. La discusión del papel social de la ciencia, del mito de la neutralidad del científico (Catalán y Catany 1986), de los espectaculares avances del siglo XX, que permiten contraponer los medios para salvar y mejorar la vida, con los medios para destruirla, así como del cada vez mayor conocimiento de nosotros mismos y de nuestro universo, o de los condicionamientos del desarrollo científico y tecnológico y sus consecuencias, deben suministrar a la enseñanza de las ciencias el potencial e interés del propio desarrollo científico enmarcado en un progreso social sostenible.

La inclusión de las relaciones CTS en la enseñanza da relevancia a las clases de ciencias, ya que, por un lado, atraen la atención de los estudiantes que quizás antes no habían visto la necesidad de estudiar ciencias y, por otro, estimulan también la enseñanza de las ciencias, al relacionarlas con las discusiones sobre cuestiones humanas, éticas e incluso políticas, contribuyendo a la comprensión pública de la ciencia.

El tratamiento de estos aspectos permitirá también salir al paso de aquellas actitudes entre los estudiantes de rechazo a toda actividad científica, al confundir la ciencia y la tecnología con las consecuencias más negativas de algunos desarrollos, como el deterioro del medio o la carrera armamentista, y al pensar que la solución a muchos problemas sociales, relacionados con la ciencia, dependen únicamente de un mayor conocimiento científico y de tecnologías más avanzadas. Así se ayudará a hacer comprender a los estudiantes que la toma de decisiones no constituye una cuestión puramente técnica (Aikenhead 1985). Se contribuirá a valorar el desarrollo científico y tecnológico y sus consecuencias, considerando ventajas e inconvenientes, contribuyendo así a generar actitudes "críticamente" positivas hacia la ciencia y la tecnología.

Por otro lado, cada vez más las interacciones CTS se plantean como una relación necesaria entre el aprendizaje de las ciencias y el medio exterior, es decir, como una profundización en el conocimiento científico, en los problemas asociados a su construcción, ya que el trabajo científico, como cualquier otra actividad humana, no tiene lugar aisladamente sino en un determinado medio social que afecta necesariamente a dicho trabajo. Del mismo modo, las circunstancias históricas del momento en que se desarrolla influyen en el mismo. Por tanto, el conocer la relación del conocimiento científico con el exterior, los problemas que el desarrollo científico y tecnológico genera o resuelve, va a permitir a los estudiantes y, en su caso, a los futuros científicos, tener una visión de la ciencia más completa y más contextualizada socialmente.

Los cambios habidos en nuestras sociedades, los nuevos riesgos a escala planetaria de algunos desarrollos, el papel de la ciencia y la tecnología como elementos estratégicos (alto nivel de inversiones públicas y privadas, creciente gestión estatal de la innovación), etc., motivan cada vez más los estudios en ciencia y tecnología y su evaluación. La comprensión de las complejas interacciones CTS se convierte en algo necesario si se pretende, pues, que en el futuro, las personas tengan que tomar decisiones, adoptar actitudes responsables frente al desarrollo y las consecuencias que de él se derivan. En la actualidad, el analfabetismo científico y tecnológico es mucho más peligroso que en cualquier situación anterior. Es peligroso que las personas ignoren lo que significa la contaminación atmosférica, el calentamiento global, la desaparición de especies, los problemas asociados al uso de diferentes fuentes de energía, a la seguridad, a las comunicaciones, a la solución de enfermedades, del hambre, de las condiciones de vida de los más pobres. ¿Cómo podrán tomar decisiones, e incidir en las políticas de los países si desconocen todos estos y muchos otros problemas y su impacto en el futuro?

Será necesaria también la educación en CTS para la incorporación del alumnado al mundo laboral, para su preparación para la vida adulta en la que se encontrarán con objetos y productos consecuencia del desarrollo científico y tecnológico en sus casas y lugares de trabajo y por lo tanto se debería incluir además una introducción a su estudio y utilización.

A modo de resumen, se puede decir que la inclusión de los programas CTS en la enseñanza va a contribuir no sólo a mejorar la actitud y a aumentar el interés hacia la ciencia y su aprendizaje, sino también va a permitir aprender más ciencia y saber más sobre la ciencia, al mostrar una imagen más completa y contextualizada de la misma.

6.5 – Las interacciones CTS y la enseñanza de las ciencias

Se ha visto la importancia de tener en cuenta en la enseñanza las interacciones CTS. Hay que preguntarse ahora qué ocurre en las clases de ciencias, en relación a la presencia o ausencia de esta componente CTS en el proceso, a cómo son los materiales que se emplean en el aula.

¿Están presentes las relaciones CTS en los libros de texto? ¿Qué aspectos no son tenidos en cuenta?

El análisis que se propone es de gran importancia, ya que la mayoría de profesores y profesoras apoyan su trabajo en un libro de texto. Una primera consecuencia del análisis será saber en qué medida los materiales didácticos habituales van a ser o no de ayuda para la introducción de CTS en el aula. Si bien es cierto que, muy recientemente, se observa una progresiva introducción de contenidos CTS en algunos textos de ciencias de primaria y secundaria, no se puede decir todavía que estos aspectos tengan una consideración adecuada en el currículo. Así, algunos trabajos han puesto de manifiesto que muchos libros de texto muestran una imagen de la ciencia distorsionada, que no tiene en cuenta las complejas interacciones CTS. En general, se ignoran también los aspectos históricos en la imagen de la ciencia que se transmite y, muchas veces, cuando se utilizan, se introducen tergiversaciones y errores históricos (Solbes y Vilches 1989, Solbes y Traver 1996, Romo 1998).

No se muestra adecuadamente en la mayor parte de los casos las relaciones entre la ciencia y la tecnología. Se citan simples aplicaciones técnicas de la ciencia pero sin plantear sus relaciones en ningún caso, sin tener en cuenta que, en muchas ocasiones, la frontera entre ciencia y técnica no está bien delimitada y que uno de los motores del progreso científico es el intento de solucionar algún problema técnico, lo que muchas veces ha permitido el desarrollo del conocimiento científico básico. Generalmente no se muestra el papel jugado por la ciencia en la modificación del medio, en el cambio de las ideas, en la propia historia de la humanidad o, en sentido contrario, se olvidan las notables influencias de la sociedad en el desarrollo científico. No se contribuye adecuadamente a mostrar el desarrollo científico como fruto del trabajo colectivo de muchas personas, sino más bien al contrario, se favorece una imagen tópica individualista de los científicos y escasísimas científicas, como personas que trabajan y descubren en solitario. No se consideran las numerosas aportaciones precedentes en cualquier invención ni que la investigación está cada vez más institucionalizada donde el trabajo se orienta a partir de líneas de investigación ya establecidas.

En la actualidad la situación ha podido cambiar, ya que en algunos países está teniendo lugar una reforma educativa en la que se contemplan objetivos actitudinales, así como la necesidad de incluir aspectos de relación ciencia, tecnología y sociedad en el currículo de ciencias. El debate de estos aspectos puede ser una buena oportunidad para comparar la situación anterior con la actual de procesos de reforma en los distintos países de los asistentes.

¿Cómo afectarán las nuevas finalidades y objetivos de las reformas educativas en los materiales para la enseñanza de las ciencias que han aparecido en los últimos años?

Aunque al principio ya se discutió sobre las finalidades de la educación científica, conviene ahora centrarse en particular en los cambios habidos en los currículos de los diferentes países, para apreciar la mayor atención prestada en particular a las relaciones CTS y ver cómo se reflejan estos cambios en los materiales habituales a utilizar en el aula. Se trata, en realidad de que el propio profesorado se plantee cómo se incorporan dichos cambios, si se les da la atención necesaria, si están los diferentes aspectos o alguno queda relegado.

Existen trabajos recientes que señalan las mejoras significativas detectadas en muchos de los materiales publicados tras las reformas educativas. Por ejemplo, destaca la atención prestada a las interacciones ciencia-medio ambiente o a las aplicaciones de muchos conocimientos científicos y a la relación de la ciencia y la tecnología con la vida cotidiana, pero también se señala una escasa presencia de algunos aspectos CTS, como los relacionados con la toma de decisiones, las valoraciones críticas o los aspectos históricos (raras veces se refieren a las controversias que tanto ha marcado el desarrollo científico). El análisis de esta cuestión permitirá a los docentes darse cuenta de que todavía queda mucho por hacer en este campo, a pesar de la existencia de numerosas propuestas o de proyectos innovadores, como se verá en un próximo apartado.

Ya se ha resaltado que para gran parte del profesorado la finalidad básica de la educación científica es la preparación de los estudiantes para cursos posteriores. Es decir, se piensa en futuros científicos y no se tiene muy en cuenta la necesidad de alfabetizar científica y tecnológicamente a toda la población. Se olvida la necesidad de despertar cierto interés crítico hacia el papel de la ciencia como vehículo cultural, de potenciar la adquisición de conocimientos, procedimientos y valores que permitan a los futuros ciudadanos percibir tanto las utilidades de la ciencia y la tecnología en la mejora de la calidad de vida de los ciudadanos como las consecuencias negativas de su desarrollo. Si además, a pesar de las reformas curriculares, los materiales de ciencias no incorporan suficientemente o de forma adecuada la mayor parte de los aspectos CTS que pueden contribuir a la consecución de dichos objetivos y finalidades, cabría preguntarse qué consecuencias puede tener en el aprendizaje de las ciencias.

¿Qué consecuencias puede tener para el alumnado la ausencia de los aspectos de relación CTS en las clases de ciencias?

Sólo si los docentes comprenden la importancia de las interacciones CTS serán conscientes del problema de su ausencia en la enseñanza y por lo tanto de las consecuencias que esto puede tener en los estudiantes. Con todo lo que se ha señalado, es lógico esperar, y así lo han confirmado algunos trabajos ya citados, que los alumnos y las alumnas tengan una imagen de la ciencia y la tecnología alejada del mundo real, que no tiene en cuenta aspectos históricos, ni sus relaciones actuales con el medio y la sociedad. Por otro lado, aunque se ha indicado la existencia como consecuencia de todo esto de un desinterés hacia el estudio de la ciencia, uno de los aspectos señalados por el propio alumnado que contribuye a ese desinterés es la desconexión de lo que se estudia con la vida real, la ausencia de las aplicaciones, de la funcionalidad de lo estudiado. Del mismo modo, consideran que una solución para aumentar su interés hacia la ciencia es conectar la ciencia que se estudia con los problemas del mundo real, con el entorno y con la sociedad.

En definitiva, la enseñanza de las ciencias en la etapa de la educación obligatoria no parece que contribuya suficientemente a mejorar la formación cultural del ciudadano, ni a conformar actitudes positivas de los alumnos y las alumnas hacia la ciencia y su aprendizaje.

6.6 – Educación en Ciencia, Tecnología y Sociedad

Todo esto no quiere decir que no haya profesores y profesoras, formas de enseñar y currículos de ciencia que a la hora de desarrollarlos contribuyan en la dirección de las nuevas finalidades de la educación científica y en el logro de un cambio actitudinal positivo. De hecho, como se decía al principio, no sólo los currículos se han ido impregnando de objetivos y contenidos CTS sino que, además, existen numerosos proyectos en dicha área. Por lo tanto, una vez debatida la necesidad de contextualizar socialmente la ciencia que se enseña, será necesario que plantearse cómo llevarlo a la práctica.

¿Cómo se podrían introducir las relaciones CTS en las clases de ciencias?