La enseñanza de las ciencias: una propuesta para el nivel primario

1. La ciencia hoy….
2. La ciencia acumulativa
3. El empirismo inductivista
4. Falsacionismo de Popper
5. Kuhn y el cambio de paradigmas
6. Lakatos y los programas de investigación
7. Propuesta para la enseñanza de la ciencias en la escuela
8. El diagrama V de Gowin
9. Bibliografía consultada

PALABRAS CLAVE: APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO / ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS / DIAGRAMA V/ V DE GOWIN / V HEURÍSTICA / APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO / EDUCACIÓN PRIMARIA / KUHN / LAKATOS / POPPER / PARADIGMAS / NOVAK / GOWIN / CIENCIA Y ESCUELA.

Durante los últimos años el avance de la ciencia y la tecnología a llegado a ocupar un lugar fundamental en el sistema productivo así como en la vida cotidiana. El mundo actual sería difícil de comprender sin la ayuda de las mismas. La población requiere entonces de una cultura científica y tecnológica que le permita la comprensión de la realidad contemporánea, de tal forma que puedan desarrollar habilidades que les posibilite desenvolverse en la vida cotidiana así como para relacionarse con su entorno, con el trabajo y el estudio. Las ciencias naturales(Área de Ciencia y Ambiente) desde esta perspectiva se convierten en un elemento importantísimo para interpretar la cultura contemporánea.

La ciencia y tecnología son propiedad de la cultura humana y por lo tanto no debe ser reservada a una elite. La sociedad en general viene tomando conciencia de la influencia de temas como la salud, los alimentos, los recursos energéticos, la conservación del medio ambiente, los medios de comunicación así como los elementos que mejoran las condiciones de vida de los seres humanos. En tal sentido, es menester que grandes sectores de la población accedan sin distinción alguna al desafío de entender el mundo en que vivimos y que a su vez puedan construir colectivamente mundos posibles.

Acceder al conocimiento científico podría argumentarse de diferentes maneras, pero resulta importante en términos de la búsqueda de mejores condiciones de explorar la naturaleza y aprovecharlas de manera sostenida sin poner en riesgo el equilibrio global. Es importante que el ciudadano común sea capaz de acceder al mundo de la ciencia, y que sientan que tienen algún grado de control sobre la selección y mantenimiento de la tecnología que emplean en sus vidas.

De lo anterior podemos afirmar que se hace necesaria una educación científica adecuada, y que como es obvio, sea la escuela la encargada de conseguirla. Pero esta responsabilidad debe ir acompañada de un nuevo enfoque en el abordaje de la educación científica. Esta educación debe evolucionar en función de las demandas de una sociedad que progresivamente se va tornando más compleja, que requiere para su funcionamiento un desarrollo intensivo de las habilidades individuales que favorezcan la incorporación a procesos productivos complejos y a la flexibilidad mental necesaria para sumir distintos roles en una sociedad dinámica. Además, la educación deberá procurar el desarrollo de una capacidad crítica y creativa que permita incidir en la modificación de la realidad social.

Ante estas proposiciones queda por interrogarse ¿qué es la ciencia?, ¿cómo debe se aprenderse? y ¿desde qué edad debe sumergirse a las nuevas generaciones los conocimientos y el quehacer científico?

LA CIENCIA HOY….

Tradicionalmente se dice que Ciencia (del latín scientia, de scire, 'conocer'), es un término que en su sentido más amplio se emplea para referirse al conocimiento sistematizado en cualquier campo, pero que suele aplicarse sobre todo a la organización de la experiencia sensorial objetivamente verificable.

Desde esta respectiva se puede concebir la ciencia como una materia de conocimiento acumulativo que crece de manera lineal, donde cada científico "agrega un piso más" a los ya consolidados. Esta posición ofrece una visión parcial y estática de la ciencia, puesto que ésta no es simplemente un conjunto de conocimientos. La concepción de la ciencia ha ido evolucionando lo mismo que ella.

Para poder tener una visión más clara del concepto de ciencia debemos considerar su evolución a lo largo de la historia, y sobre todo de la concepción filosófica que la sustenta. Existe una estrecha relación entre la concepción de ciencia, la forma como ésta se enseña y de cómo se produce el conocimiento científico. A continuación se describen brevemente algunas concepciones sobre la ciencia.

LA CIENCIA ACUMULATIVA

Hacia fines del siglo XIX los científicos postulaban que las verdades científicas ya habían sido encontradas y que en muy poco tiempo más serían completadas. Esta concepción de ciencia, asume que ésta es un cuerpo de conocimientos acabado basados en verdades incuestionables, organizados según la lógica de la materia. Estos conocimientos por lo tanto podían ser transmitidos por un docente, poseedor absoluto del saber, cuya autoridad era indiscutible. Esta visión tuvo fuerte influencia hasta los años 50 y sus repercusiones en la enseñanza se pueden observar aun hoy..

EL EMPIRISMO INDUCTIVISTA

Esta posición supone que la existencia es la fuente fundamental del conocimiento científico y que toda experiencia debe comenzar con la observación. La ciencia se basa en lo que se puede ver, oír, y tocar, las imaginaciones especulativas no tienen cabida en la ciencia; el conocimiento científico es conocimiento fiable porque es conocimiento objetivamente probado.

La concepción inductivista de la ciencia supone, que su objetivo primario es la observación desapasionada de la naturaleza, y parte de la consideración de que todas las personas ven los mismos hechos cuando observan una realidad, y que ni la experiencia personal, ni los marcos de referencia, ni el desarrollo conceptual, ni las respuestas emocionales a un fenómeno, deberían influir en lo que el observador científico ve.

FALSACIONISMO DE POPPER

La contribución más significativa de Popper a la ciencia fue su caracterización del método científico; analiza los métodos a través de los cuales avanza la ciencia mediante la falsación de hipótesis(Las teorías científicas son hipótesis a partir de las cuales se pueden deducir enunciados comprobables mediante la observación; si las observaciones experimentales adecuadas revelan como falsos esos enunciados, la hipótesis es refutada).

Popper plantea que, la ciencia busca el conocimiento de la "verdad" más que como un medio de desarrollar modelos conceptuales, a sabiendas de que con el tiempo se habrían de modificar o descartar. Reconoce el carácter evolutivo del conocimiento científico.

Esta forma de concebir a la ciencia, introdujo en las aulas la necesidad de entrenar a los estudiantes en el manejo de los métodos, soslayándose en muchos casos el estudio de los conceptos "defendiendo" los procesos del método científico como independientes del contenido sobre el que se aplicasen.

KUHN Y EL CAMBIO DE PARADIGMAS

Para Kuhn un paradigma es un sistema conceptual, con leyes técnicas para su aplicación, el mismo que es predominante en un determinado momento histórico y que permite a los científicos interpretar los problemas de una determinada disciplina.

Los períodos donde el paradigma permite la comprensión y el desarrollo tecnológico, son denominados por Kuhn como "ciencia normal"; cuando surgen problemas o demandas técnicas que la ciencia normal no puede resolver, ésta genera la necesidad de una "revolución científica" o cambio de paradigma. El nuevo paradigma posee un mayor poder explicativo y subsume al paradigma anterior, ofrece la visión de nuevos problemas de investigación así como de nuevas técnicas(un ejemplo de ello sería la subsunción de la mecánica clásica de Newton, por la mecánica relativista desarrollada por Einstein).

Para Kuhn, la ciencia es una actividad colectiva en la que existe una "comunidad científica" que realiza su trabajo compartiendo un mismo paradigma.

LAKATOS Y LOS PROGRAMAS DE INVESTIGACIÓN

Lakatos, plantea otra perspectiva de la evolución de la ciencia. Plantea que las Teorías o Programas de Investigación constan de dos componentes básicos: un núcleo central, constituido por las ideas centrales de la teoría, y un cinturón protector de ideas auxiliares, cuya misión es impedir que el núcleo pueda se refutado.

Las teorías en la medida en que lo explican todo, con viven con anomalías(es decir con elementos que escapan al patrón general). Ante ellas se puede o no tenerlas en cuenta o incorporarlas al cinturón protector, quedando así el núcleo a salvo. Para Lakatos, el núcleo puede ser modificado según criterios científicos no arbitrarios, es decir cuando se encuentra una teoría "mejor"; el problema es determinar cuando una teoría es mejor a lo que el mismo responde que "cuando es capaz de explicar los problemas que ya explicaba la anterior y de predecir nuevos hechos.

Sobre la base de lo anterior podemos afirmar entonces que la ciencia puede ser concebida como: un cuerpo de conocimientos que se desarrolla dentro del marco de unas teorías que dirigen la investigación de los científicos y que se halla en constante revisión y re construcción; es además una actividad colectiva impregnada por el momento histórico en el que se desarrolla, y que se halla sujeta a intereses sociales y particulares que aparece generalmente como poco objetiva y difícilmente neutra.

PROPUESTA PARA LA ENSEÑANZA DE LA CIENCIAS EN LA ESCUELA

Realizando una revisión de los texto de ciencias, podemos encontrar que la concepción de ciencia que manejan responde a posiciones inductivistas, presentando a la ciencia como un producto estático, otorgando así una visión equivocada de la naturaleza de la misma.

Esta comprensión de la ciencia difícilmente podrá orientar un trabajo en aula que desarrolle en los niños su capacidad de análisis crítico, pensamiento divergente, etc., y otras habilidades necesarias para que haga frente a un mundo en constante cambio. Se hace urgente la necesidad de promover el reajuste de la visión de la ciencia en los docentes y además del manejo de recursos didácticos coherentes con la concepción actual de ciencia.

De lo que se trata es promover un cambio, una revolución que en términos de Kunh(1971) permita la emergencia y dominio de un paradigma que realmente tomo como centro y protagonista del aprendizaje a los propios niños. Esto implica, en primer lugar considerar sus expectativas e intereses, conocer y explicitar sus representaciones mentales y trabajar a partir de ellas y sus propios conocimientos. Sólo se puede aprender a partir de lo que ya se sabe (Ausubel: 1983).

En este punto, cabe preguntarnos: ¿cómo podríamos adquirir el pensamiento científico a partir de métodos repetitivos, con alumnos puramente receptivos?. Los modelos didácticos "tradicionales" conceptúan al niño como un sujeto que aprende, es decir le otorga un papel secundario, receptor. En tal sentido, el docente se encarga de ofrecer(atiborrar) de información (respuestas) a los niños. Se olvida que la base de nuestro aprendizaje es la curiosidad, en otras palabras, la capacidad de plantearnos interrogantes y de obtener respuestas realmente significativas.

La teoría del Aprendizaje Significativo, ofrece la posibilidad de cambiar este panorama, pues Ausubel dice en el epítome de su obra:

"Si tuviese que reducir toda la Psicología educativa a un solo principio, enunciaría este: El factor más importante que influye en el aprendizaje es lo que el alumno ya sabe. Averígüese esto y enséñese consecuentemente".(AUSUBEL: 1983)

Este planteamiento nos invita a revisar concienzudamente "el papel del niño" en su aprendizaje. Para que el aprendizaje sea realmente significativo:

La nueva información es vinculada a los aspectos relevantes y preexistentes en la estructura cognoscitiva, y en el proceso se modifican la información recientemente adquirida y la estructura preexistente. Todas las formas anteriores de aprendizaje son ejemplos de asimilación. En esencia, la mayor parte del aprendizaje significativo consiste en la asimilación de la nueva información (AUSUBEL;1983:70)

La conexión de los conocimientos nuevos en los previos implica un proceso de actividad mental, que parte de la observación y el asombro de los niños al manipular, experimentar o tan simplemente a partir de una interrogante en su constante intento por la comprensión de su entorno. El conocimiento que se adquiere durante la educación primaria tiene un carácter pragmático que de ser bien encaminado le permitiría aplicarlos a todos sus intereses. En este sentido. Se plantea el uso de la V heurística o diagrama V de Gowin, como un recurso didáctico que permite a los niños una visión dinámica no sólo de su proceso de aprendizaje sino, sobre todo un acercamiento al trabajo científico.

EL DIAGRAMA V DE GOWIN

El diagrama V, es una herramienta que nos ayuda a entender y aprender. El conocimiento no es descubierto, sino construido por las personas, ellos tienen una estructura que puede ser analizada. La V nos ayuda a identificar los componentes del conocimiento, esclarecer sus relaciones, e interpretarlos de forma clara y compacta, al respecto Novak y Gowin dicen:

…la técnica heurística uve constituye un instrumento que sirve para adquirir conocimientos sobre el propio conocimiento y sobre cómo éste se construye y utiliza(…) ayuda a los alumnos a comprender el proceso mediante el cual los seres humanos producen conocimientos. La técnica heurística uve se ocupa de modo complementario de la naturaleza del conocimiento y de la naturaleza del aprendizaje, resultando la conexión entre conocimiento y aprendizaje todavía mucho más evidente cuando se utiliza de forma explícita un mapa conceptual como parte propia de la uve(NOVAK-GOWIN;1988:79-80).

El aprendizaje es producto de la relación, de las personas, con las cosas, situaciones y sobre todo de las ideas. Se trata entonces de facilitar a los niños experiencias significativas que aviven su curiosidad, su capacidad de plantearse interrogantes, sobre el mundo físico y su entorno, pero sobre todo, que sea capaz de responderlas con ayuda y paulatinamente de forma autónoma.

El diagrama V de Gowin, presenta en su estructura elementos que potencialmente desarrollaran en los niños y niñas su curiosidad y sobre todo su capacidad de relacionar hechos naturales o artificiales con sus ideas, que traerán como consecuencia el desarrollo de habilidades como la observación, el descubrimiento de problemas, la búsqueda de información y documentación, su verificación, la extracción de conclusiones, la comunicación de sus resultados así como la valoración del mismo. La suma de todo lo anterior derivará en aprendizajes significativos y sobre todo, niños con capacidad crítica, creativa y científica.

A continuación, mostramos el esquema del Diagrama V, el mismo que refleja lo anteriormente descrito.(Fig. 1).

 Fig. 01.

Dada la naturaleza heurística del recurso, planteamos a continuación una adaptación al nivel primario, el mismo que trata de mantener la esencia de la propuesta, pero de modo dosificado, puesto que el lenguaje de los niños está en desarrollo.(Fig. 02)

 La propuesta busca incentivar a los niños el interés por explorar y descubrir el entorno inmediato(propuesto por la Estructura Curricular Básica del III Ciclo – Perú ) a partir de experiencias amenas. La interacción de los niños y niñas con los elementos que les rodean es un proceso esencial para la formación de su personalidad y su socialización, a la vez que es la base para el correcto desarrollo de su pensamiento y de una actitud responsable con el medio.

Los siguientes diagramas V fueron elaborador por niños del 5° grado de educación primaria del CE. Juan de la Cruz Montes Salas N° 51027 de Quillabamba – Cusco – Perú, los mismos que ponen en evidencia la versatilidad para su manejo por parte de los niños.

  Los Diagramas V-efectuados como instrumentos metacognitivos, permiten a los niños abordar de manera casi autónoma su aprendizaje, ya que su estructura posibilita que los niños tengan una idea más clara de cómo es que podemos recabar la información que se requiera de una forma sistemática y fácil de manejar. Es importante destacar que el diagrama pone en evidencia la lógica humana para la resolución de problemas, es decir, la relación de nuestros conocimientos con los hechos concretos de nuestro entorno con la finalidad de modificarlos y ajustarlos a nuestras necesidades.

La adquisición de conocimientos, desde esta perspectiva se ve como la asociación de hechos. La "investigación" que realizan los niños y niñas, a través de los distintos elementos les permite establecer relaciones específicas entre los dos lados del diagrama V, es decir relaciona el razonamiento(pensar) con el manejo de la realidad(hacer) de tal forma que la realidad es interpretada y comprendida. De esta manera se permite que los niños aprendan a aprender casi de manera autónoma. Por otro lado prepara a los niños y niñas para un mundo signado por la vertiginosa producción de información ya que les habilita para la búsqueda, análisis y selección de información relevante a un problema planteado. Qué mejor espacio que la formación científica para adiestrar, desarrollar y afianzar estas competencias.

Estamos convencidos de que la estructura propuesta es versátil para el manejo en el nivel primario, dejando además, dada la naturaleza heurística del mismo, re plantearse de acuerdo a las necesidades o la realidad del educando ofreciendo así un espacio para la investigación educativa, ya que el conocimiento es perfectible y que tienen como única constante la evolución de los sistemas conceptuales.

Finalmente, abordar la enseñanza de las ciencias naturales como una explicación del mundo aporta un concepto más potente y generador de posibilidades. La "ciencia escolar", se convierte en nuestro mejor intento de explicar cómo y por qué las cosas suceden como suceden en el mundo natural. De esta manera, si partimos de problemas reales que comprometen y motivan a los niños, se dará un paso importante hacia la enseñanza cognitiva de las ciencias. Alumnos y profesores estaremos involucrados en una actividad "científica" que exige la re-construcción activa de significados y la organización y uso de conocimientos personales y científicos.

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA

PROF. Wilfredo PALOMINO NOA

Especialidad: FÍSICA – QUÍMICA