El aprendizaje de las ciencias en la era digital

Resumen

La posmodernidad y la era digital han traído como consecuencia, entre otras, la presentación de una nueva manera de plantear el aprendizaje de las ciencias. De un modelo positivista en la modernidad tardía se ha pasado a un esquema que, considerando variables propias del sujeto aprendiz, pretende propiciar un aprendizaje más acorde con la era del conocimiento actual. La utilización de tecnologías de computación e información en un ambiente de construcción social humanista, señalan el camino para la formación de nuevas teorías explicativas del aprendizaje humano.

Introducción

En muchas ocasiones, como ha podido palparse a lo largo de la historia de la humanidad, se tejen grandes esperanzas y expectativas con el comienzo de un nuevo milenio; y este inicio de siglo no constituye una excepción. La segunda mitad del siglo XX, con su carga de cuestionamientos de la ciencia positiva, señala la gestación de un cambio de pensamiento, que si bien fue lento y pasó desapercibido al comienzo, experimentó mayor celeridad hacia su final, que fue calando en las estructuras seculares del pensamiento modernista – en la misma manera como el renacimiento horadó el pensamiento medieval – haciéndolo tambalear desde sus cimientos. Hay una nueva forma de pensar, de considerar al hombre y su sociedad, si se quiere más subjetiva, más caótica y compleja, donde el individuo busca, con cierta desesperación, su libertad con equidad.

Esta forma de pensamiento o modo de ver y tratar de entender al sujeto se ha llamado posmodernidad la cual ha sido considerada por diferentes pensadores que la interpretan, Gradowska (2004), como "una catástrofe de toda nuestra cultura…" (p.15). Esta no es la idea presente en la investigación; se considera la posmodernidad como un repensar al hombre en este nuevo siglo y un cuestionamiento, desde sus bases epistemológicas, de la ciencia existente. Así lo señala acertadamente Pérez Lindo (1996), citado en Gradowska (op.cit), cuando establece que "el cambio del mundo no es una crisis ni una serie de crisis. Podemos entenderlo mejor como una mutación, o sea como un cambio en la esencia misma de la civilización" (p.149).

Lo señalado en los párrafos precedentes lleva a pensar que al cuestionar los ámbitos del saber humano es lógico cuestionar y plantear una reforma educativa que considere no sólo los métodos y contenidos relativos al aprendizaje de las ciencias sino, también, las nuevas tecnologías que de una u otra forma propenderán a un aprendizaje relevante o significativo de las mismas.

Es por tanto necesario, como señala Rivas (1.992) "un cambio de paradigma conducido por la visión de futuro de la educación como formación de recursos humanos para el tercer milenio". (p.133) o como también conceptualiza Morales (2002) "una educación distinta, rompiendo paradigmática, epistemológica y consensualmente con la terminología tradicional dando origen a planteamientos distintos, enfocados en la búsqueda de ´un hombre nuevo´". (p.20). Esa formación de recursos y creación de ´un hombre nuevo´ se basa, casi exclusivamente, en la formulación de un nuevo paradigma o teoría del aprendizaje donde, a nuestro juicio confluyan lo cognitivo con lo motivacional sustentado en un construccionismo social utilizando, en esta era del conocimiento, las nuevas tecnologías informáticas como medio de producir el cambio necesario para el aprendizaje de las ciencias.

Una visión histórica

La aprehensión del conocimiento por parte del hombre es tan antigua como el momento cuando toma conciencia de su naturaleza humana. En la misma medida según la cual evoluciona, no tanto darwinistamente como culturalmente, va adquiriendo más "conocimiento" del medio que lo circunda, en primer lugar, mediante la experiencia sensorial y, posteriormente, mediante algo inmaterial o espiritual como lo es el raciocinio.

En el devenir del tiempo ese conocimiento se organiza y sistematiza dando origen a las primeras manifestaciones de ciencia la cual continuará enriqueciéndose en la medida según la cual continúa la evolución cultural y social del hombre. Surgen, de esta manera, las primeras posiciones filosóficas que tratan de explicar el origen del conocimiento: racionalismo, empirismo, intelectualismo y apriorismo. Estas doctrinas nacen en la antigua Grecia, excepto la última, y tendrán marcada influencia en la explicación del fenómeno en la modernidad señalando el camino, sobre todo el empirismo y su corriente positivista, y sentando las bases epistemológicas para la conformación de las primeras teorías psicológicas del aprendizaje.

El siglo XX presenta avances considerables en la explicación del fenómeno. Desde la posición estructuralista-conductual, de principios de siglo donde se explica el aprendizaje como una relación causa-efecto, hasta las últimas consideraciones que contemplan el aprendizaje no sólo basado en lo meramente cognitivo sino donde confluyen, también, la motivación y metacognición, ha sido el desarrollo de las teorías que han tratado de explicar el aprendizaje humano. En este sentido, la conformación de dichas teorías se ha nutrido interdisciplinariamente de diferentes ramas del conocimiento: psicología, biología, sociología, neurología, entre otros, y que, como característica de la complejidad actual, las siguen reformulando.

En la formulación de teorías explicativas del aprendizaje humano, en el pasado siglo, especial atención debe focalizarse en la posición o modelo constructivista, el cual en su forma más simple, Niaz (2001), "sugiere que enseñar no es decir, sino facilitar ambientes y experiencias conducentes hacia la construcción del conocimiento por parte del aprendiz". Esta posición, al decir de diversos autores, señalados en Marín, Solano y Jiménez (1999) presenta diferentes acepciones según su influencia en el aprendizaje de las ciencias: radical, social, piagetiano y humanista. En este sentido, para efectos de la investigación, se tomará en cuenta el concepto social presentado por los autores mencionados ya que "se configura principalmente a partir de los problemas que presenta el alumnado para comprender ciencias".

La ciencia del siglo XX

Señalar los comienzos de la ciencia es algo sumamente complicado y prácticamente imposible de efectuar. Las actividades prehistóricas de observación de los astros, de adivinación del futuro, de comunicación con el "más allá", entre otras, señalaron el inicio de lo que con el discurrir del tiempo sería la ciencia organizada y sistemática conocida. La ciencia como tal nace, en occidente, con la civilización griega, sobre todo matemática y filosofía, y continúa un avance que se ve ralentizado en la edad media debido, sobre todo, al escolasticismo y al desorden producido por la continuas invasiones bárbaras. La luz al final del túnel comienza a vislumbrarse con el humanismo de la baja edad media que cede paso al renacimiento de los siglos XVI y XVII.

El postulado heliocéntrico de Copérnico (1473-1543) señala, de alguna manera, el fin de la escolástica medieval rubricado posteriormente por el método experimental-matemático de Galileo (1564-1642). De igual manera, en esta época, Bacon (1561-1626) trató de establecer las reglas del método científico asumiendo que el objeto de la ciencia es permitir al hombre el dominio de la naturaleza. En este panorama aparece en escena los Principia Mathemática (1687) de Newton (1692-1727) quienes señalan el hecho más importante en las ciencias naturales de la modernidad y una influencia decisiva en las ciencias sociales cuando al decir de Popper, en Damiani (2005) "si le es posible a la astronomía el predecir eclipses ¿porqué no le iba a ser posible a la sociología el predecir evoluciones? (p.18).

Comte (1798-1857) plantea que es posible aplicar el método de las ciencias fácticas a los fenómenos sociales. Su Curso de filosofía positiva, Damiani (op.cit), "contiene la verdadera filosofía de la época moderna, caracterizada por el espíritu positivo, científico y sistematizadora de todas las disciplinas científicas existentes, creadora de una nueva y fundamental ciencia, es decir, la sociología". (p.135). Esta tesis positivista será de relevante importancia en el siglo venidero y signará su ciencia al aseverar, Damiani (op.cit), que "el conocimiento no puede constituirse exclusivamente mediante el razonamiento propio de la mentalidad racionalista, debe tener en cuenta los datos empíricos producto de la observación" (p.138).

Este es el panorama de la ciencia en el siglo XX. Las discusiones sobre epistemología de la ciencia recaen, a comienzos del mismo, en las Escuelas de Berlín (Reichenbach) y Viena (Carnap) las cuales plantean los principios rectores de la ciencia moderna: observación, medición y cuantificación. Esta corriente del pensamiento pronto se resquebraja, sobre todo por las premisas de la física relativista respecto a los no observables, y surgen diversas opiniones en lo relativo a su avance: Reichenbach señala que se produce en forma caótica; Kuhn, a saltos, estableciendo lo que llama ciencia normal y ciencia en períodos de crisis o revoluciones; Bachellard coincide con Kuhn y señala los conceptos de obstáculo epistemológico y ruptura epistemológica; Popper, como un contínuo.

Las teorías sobre aprendizaje de las ciencias, del siglo pasado, se enmarcaron en esa ciencia positiva o postpositivista que pareciera no dar respuesta a la multiplicidad de problemas presentes en la aprehensión del conocimiento por parte del sujeto cognoscente. Desde mediados del pasado siglo y con la influencia cada día mayor del pensamiento posmoderno, las teorías referentes al aprendizaje humano han experimentado modificaciones, sobre todo, al considerar el uso de las nuevas tecnologías.

Un nuevo camino para la ciencia

La ciencia basada en el positivismo del siglo pasado pareciera haber tocado fin. En este sentido se pueden considerar diferentes aspectos que marcan distancia entre una ciencia que parece fenecer y otra que pugna por nacer; aspectos estos que, en cierto modo, definen un nuevo modelo de ciencia y, por tanto, una nueva manera de considerar el aprendizaje de las ciencias.

En primer lugar, Phillips, en Niaz (op.cit), señala que "una revisión bibliográfica en la metodología de la investigación en educación, demuestra que,…"la objetividad está muerta". Al aceptar la aserción anterior se está ante el problema de cuestionar el método científico ya que uno de sus pilares es la captación, por el sujeto cognoscente, de las características del objeto de estudio. En segundo lugar, siguiendo a Morin (2004), "ella [la ciencia] marcha al mismo tiempo sobre cuatro patas independientes e interdependientes: la racionalidad, el empirismo, la imaginación, la verificación" (p.147). Al señalar la independencia e interdependencia se afirma un conflicto irreconciliable entre racionalismo y empirismo ya que se niegan mutuamente.

En tercer lugar se tiene la concepción de veracidad de la ciencia positiva señalada por von Glasserfeld, en Niaz (op.cit), "las estructuras conceptuales (teorías) elaboradas por los científicos no son verdaderas o falsas, sino que son viables o no, con respecto a la experiencia". Este aspecto viola el concepto según el cual las teorías científicas en el positivismo deben ser ciertas o no, a pesar del falsacionismo popperiano, ya que debe haber concordancia entre el pensamiento y el objeto o entre el pensamiento mismo. En cuarto lugar, el reduccionismo del positivismo al señalar la dicotomía sujeto-objeto es puesta en tela de juicio por la posmodernidad al considerar que el sujeto es a la vez objeto de conocimiento. En quinto lugar, la presencia de la posición constructivista en el aprendizaje de las ciencias marca, como señala Niaz (op.cit), "una alternativa al positivismo…acepta las entidades teóricas no observables". Es menester recordar que una de las fisuras que aparecieron en el positivismo del primer tercio del siglo pasado, fue la consideración de los no observables por parte de la física relativista.

Puede señalarse en sexto lugar, como distanciamiento con la ciencia positiva, la consideración de la inter y transdisciplinariedad. En la ciencia positiva el conocimiento se presenta parcelado o compartimentado y así es transmitido al sujeto; la nueva ciencia plantea una relación intercompartimental en la cual conocimientos de diferentes disciplinas se unen en un todo coherente que es más que la suma de los conocimientos que puede aportar cada uno de ellas por separado. La transdisciplinariedad, por otra parte, Ugas (2006) "plantea esquemas cognoscitivos que trascienden las disciplinas con tanta fuerza que entran a cuestionar las bases propias de las disciplinas" (p.89), lo cual carece de sentido en el positivismo al no existir objeto de estudio.

Los aspectos señalados son "grosso modo" algunas diferencias entre la ciencia de la modernidad y una nueva manera de conceptualizarla en el panorama de la era del conocimiento. Todo parece indicar que los supuestos sobre los que se basó la epistemología modernista se resquebrajan cediendo paso a un subjetivismo donde parecieran no tener asidero los rígidos preceptos de la modernidad positivista. Parafraseando a Giddens, hay una transición de una cultura donde impera la certidumbre hacia otra donde reina la incertidumbre; se está dejando la "seguridad" de una sociedad para adentrarse en otra de la cual "nada" se conoce.

Jameson señalaba un principio heisenbergiano al referirse a la posmodernidad, es decir, una incertidumbre que pareciera ser su norma de conducta. Y con mayor énfasis, Levinas, en Terrén (1999), establecía que "la esencia de la postmodernidad es no tener esencia; y su identidad, carecer de identidad". Pareciera, de acuerdo a lo apuntado, que la ciencia no va a ningún sitio; sus principios rectores se entrelazan caóticamente y no tiene un camino trazado o un objetivo hacia donde dirigirse; precisamente por ser no objetiva.

La ciencia en esta era de transición, puesto que así debe considerársela, es cada día más imprecisa y trata de encontrar ese camino del cual se habló que le permita salir del enmarañamiento donde se encuentra. Morín (op.cit) señala, al referirse a esta ciencia que "creemos encontrar la llave, el elemento simple, y encontramos algo que relanza o da vuelta al problema" (p.148) o parafraseando a Heller "cuando creemos tener las respuestas, nos cambian las preguntas".

Nuevas tendencias educativas

El aprendizaje de las ciencia se caracterizó, en la modernidad, por una fragmentación de saberes disciplinarios que eran transmitidos por el docente a un aprendiz que trataba de comprender, muchas veces sin entender. El principio de la "tábula rasa" precursora de las primeras tentativas de explicar el aprendizaje humano, cedió paso a los estudios donde el individuo ya no era el sujeto pasivo esperando a ser llenado de conocimiento, sino un sujeto activo constructor de su propio aprendizaje donde concurrían factores afectivos y motivacionales.

Prigogine y Stengers, citados por Terrén (op.cit),

Han sostenido que la ciencia clásica ha alcanzado ya sus propios límites al ponerse en evidencia la limitada capacidad explicativa de los conceptos que implicaban la posibilidad de un conocimiento completo del mundo; en una palabra, la limitación del método de la ciencia omnisciente.

El aprendizaje enmarcado en esa ciencia clásica consideraba el "saber todo de todo" en un escenario particular y en base a las propias experiencias del individuo sin considerar ningún tipo de relación socializante. Posteriormente, el constructivismo, como modelo emergente, tomó en consideración que el aprendizaje debe ser dinámico y motorizado por el propio aprendiz quien, en un ambiente de intercambio de experiencias, construye su propio conocimiento. Luengo, Luzón y Torres (2008) así lo consideran cuando señalan que en la aprehensión de saberes deben estar presentes "habilidades cognitivas y prácticas, así como componentes sociales y de comportamiento no cognitivos, tales como actitudes, emociones, valores y motivación".

En el escenario mundial han surgido diversas teorías o modelos que, en cierta medida, tratan de explicar como ocurre el aprendizaje en esta nueva época conocida como era post-industrial o era del conocimiento utilizando como herramienta las nuevas tecnologías de información y computación. Una de las más resaltantes la constituye el conectivismo, la cual, según su autor G. Siemens (2006) "como teoría presenta un modelo de aprendizaje que refleja una sociedad en la que el aprendizaje ya no es una actividad individual".

Este tipo de aprendizaje, como señala Santamaría (2007),

Es el proceso de creación de redes. Los nodos son entidades externas que podemos usar para crear una red. Los nodos pueden ser personas, organizaciones, libros…o cualquier otra fuente de información. El acto de aprender…consiste en la creación de una red externa de nodos, en la que conectamos y modelamos información y fuentes de conocimiento.

De la misma manera aclara lo que significan los términos utilizados

Redes de aprendizaje son estructuras que nosotros mismos creamos para usar en cada momento y, de forma continua, adquirir, experimentar, crear y conectar nuevo conocimiento (externo). En otras palabras, se pueden entender como estructuras que existen dentro de nuestras mentes (internas) para conectar y construir modelos de comprensión, asimilación, cognitivos.

El conectivismo plantea diversos puntos de vista que aglutinan diferentes aspectos o consideraciones de teorías clásicas del aprendizaje, como la cognición y motivación; del pensamiento complejo, al considerar al constructivismo como modelo de intercambio social; de la teoría del caos, al señalar que la información no llega preformada sino en forma caótica o desordenada; de las nuevas tecnologías de información y computación, al considerar que la información se encuentra en las redes. De esta manera, esta última teoría del aprendizaje, señala una apropiación del conocimiento por parte del individuo en un ambiente social donde el intercambio de saberes o experiencias es compartido por una diversidad de individuos, con la guía del instructor, a fin de crear y aprehender el conocimiento.

Toda teoría debe tener una base epistemológica para ser considerada como tal. En párrafos anteriores se han señalado algunas disciplinas de las cuales se nutre el conectivismo pero así mismo es menester indicar, al menos someramente, las bases científicas sobre las cuales se construye. Así, el propio Siemens (2008), citado en Rodríguez y Molero (2009), señala este basamento:

Objetivismo, Pragmatismo e Interpretativismo. Del objetivismo: la realidad es externa y objetiva; el conocimiento se adquiere por experiencia. Del pragmatismo: la realidad es interpretada y el conocimiento es negociado a través de la experiencia y el pensamiento. Del interpretativismo: la realidad es interna y el conocimiento es construido.

Las consideraciones anteriores se nutren de diferentes corrientes del pensamiento ya señaladas por el postpositivismo modernista. Existe una realidad que debe ser interpretada y construida por el individuo en una conjunción de aspectos individuales: cognición y motivación, y otros aspectos sociales, como el aprendizaje grupal planteado en el constructivismo. Lo que realmente presenta como novedad el conectivismo es la utilización de las nuevas tecnologías de computación e información que permiten un acceso mucho más rápido a las fuentes de información o nodos para construir redes, tanto internas como externas, y el señalamiento de ciertas características inherentes al aprendiz propias de la era digital.

En este sentido es preciso señalar ciertas consideraciones formuladas por el conectivismo. En primer lugar, respecto al aprendiz: define lo que quiere aprender, diseña su aprendizaje, busca la información pertinente y comparte sus experiencias con el resto del grupo. Es importante recalcar que el aprendizaje es subjetivo y volitivo y es un acto de libre albedrío, por tanto será el aprendiz el último responsable del proceso. En segundo lugar, al ser el aprendizaje un acto social, especial atención debe focalizarse en el docente quien ya no será un simple transmisor de conocimientos sino alguien totalmente involucrado y compenetrado con el aprendiz en su papel de guía o tutor.

Puede observarse, en lo señalado, que la tendencia actual en el aprendizaje está constituida por aspectos cognitivos y motivacionales, en un marco socializante, con el apoyo de las nuevas tecnologías de computación que fungen como herramienta de búsqueda de conocimiento. De esta manera, teorías como el conectivismo, engloban las ideas anteriores y señalan un cambio, no muy claro todavía, para el aprendizaje de las ciencias. Falta mucho camino por recorrer en esta era de transición y, en la medida según la cual la tecnología avance y las neurociencias vayan despejando el camino para comprender los complejos mecanismos de asimilación del conocimiento, se reformularán las teorías actuales o se crearán nuevas para dilucidar el fenómeno del aprendizaje.

Consideraciones finales

Al comienzo del artículo se señaló la necesidad de un cambio paradigmático en el aprendizaje de las ciencias destinado a construir un ´hombre nuevo´ de manera de insertarse de la mejor manera en la sociedad de esta era tan compleja, en todos los sentidos, donde se cuestionan casi todos los conocimientos de los diferentes ámbitos del saber. El discurso posmoderno, con el caos y la complejidad como referentes fundamentales, señala el camino a seguir. Pero ¿Cuál camino? si precisamente la posmodernidad decretó la muerte de la objetividad y veracidad positivistas dejando al individuo sin un derrotero claro a seguir.

El hombre está saliendo de una era de certidumbre para adentrarse en la incertidumbre de un mundo plagado de situaciones complejas donde pareciera no encontrar acomodo. Busca formas y maneras de ubicarse sin conseguirlo. El aprendizaje del conocimiento es así una de esas situaciones que no terminan de definirse: de los principios cómodos de la modernidad donde el sujeto era llenado de conocimiento en forma pasiva sin más esfuerzo que asimilar una información y repetirla, hasta una nueva visión del aprendizaje donde el quid está, como señala Herbert Simon, premio Nobel de economía, citado por Piedrahita (2002), en entender que "el significado de saber ha cambiado de ser capaz de recordar y repetir información, a ser capaz de encontrarla y utilizarla".

El aprendizaje es un proceso subjetivo y volitivo por lo cual, independientemente de la teoría existente o que está por venir, la motivación debe ser tomada en cuenta. Las teorías motivacionales de la segunda mitad del pasado siglo así lo señalan y siguen teniendo plena vigencia. La metacognición de igual manera, sigue siendo considerada como mecanismo de control de la cognición y no puede ser desechada de las concepciones teóricas actuales.

Una de las características actuales del conocimiento es que está en contínuo cambio y transformación. Las parcelas disciplinarias de la modernidad ya no forman parte de la educación actual. El conocimiento se nutre así de una ciencia inter y transdisciplinaria para producir una educación de calidad que, Ugas (op.cit), "ofrece contenidos que el individuo necesita como persona (intelectual, afectiva, moral) para desempeñarse adecuadamente en los diferentes ámbitos de la sociedad" (p.98). De esta manera se entiende el aprendizaje como un proceso continuo, para toda la vida, sin limitaciones de edad donde el mismo sujeto determina cuando, cómo y donde aprender con la guía del tutor.

Otro aspecto a considerar en estas teorías de la época actual es el contexto o ámbito donde se sucede el aprendizaje. Al señalar al constructivismo social como pilar fundamental en la conformación de las mismas, se acepta el hecho que dicho aprendizaje se efectúa en un ambiente grupal, físico o virtual, donde el saber se logra en un intercambio de experiencias al recibir información relevante para que la aprehensión del conocimiento sea significativa. Si bien es cierto que la metáfora del computador y de la biblioteca son reduccionistas, también es cierto que la mente humana funciona mecánicamente de esa manera y mientras más se conozcan esos mecanismos de asimilación y adaptación, mayor será el conocimiento del fenómeno del aprendizaje.

Las tecnologías de computación e información son fundamentales a la hora de considerar las nuevas teorías. Saber qué y cómo buscar una información, se complementa con saber donde buscarla. No toda información es conocimiento y sólo lo será aquella que sea significativa y pueda integrarse en la estructura cognitiva del sujeto. Si bien no es taxativo, el aprendizaje en esta era del conocimiento debe involucrar la utilización de las redes de información como manera de acceder más rápidamente y con mayor amplitud a los diferentes campos disciplinarios. De igual manera, el intercambio de saberes entre individuos o grupos de ellos, es mucho más práctico y efectivo con la utilización de este recurso de la tecnología.

La presencia física o virtual del docente sigue siendo fundamental toda vez que es quien guiará el proceso de aprendizaje. Si bien es cierto que su papel de simple transmisor ya no tiene mayor sentido, también es cierto que debe adaptarse a los cambios que la nueva tecnología le impone de manera de poder integrarse en el dominio cognoscitivo del aprendiz. Quizás la característica más importante que sufrirá el proceso de enseñanza es el intercambio de responsabilidades entre docente y alumno: la nueva responsabilidad es de quien aprende. En este orden de ideas, la evaluación de los aprendizajes tiende a ser continua de forma de permitir la rápida corrección de los errores que hayan podido cometerse.

Se vive una nueva realidad tanto tecnológica como social que es insoslayable. El pensamiento en esta era del conocimiento debe ser de tal modo que exija al individuo una ética de valores que le permitan vivir en una sociedad humanizada. El crecimiento desmedido de la población trae consigo poderosas consecuencias para la humanidad; no sólo la separación abismal entre los que tienen y los que no poseen nada con las consecuencias de pobreza extrema que existen, sino también el grave problema del deterioro ambiental que caracteriza, entre otros, el tercer milenio. La pregunta a hacerse es ¿cómo detener esta situación? Posiblemente el camino sea una educación humanizante que nos permita vivir como seres humanos.

En resumidas cuentas, se han considerado diversos aspectos que, a nuestro juicio, deben tomarse en cuenta en la conformación de las nuevas teorías del aprendizaje humano: aspectos cognitivos y motivacionales, aprendizaje social, información relevante, nuevas tecnologías de computación e información, el rol del docente, la humanización de la educación, entre otros. Posiblemente el pilar fundamental de estas teorías a formularse sea el concerniente a la búsqueda y utilización efectiva de la información (a través de las diferentes redes) en un contexto social humanista donde en un intercambio de saberes se produzca un aprendizaje significativo.

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Autor:

Dr. Martín González

Junio, 2011