La Enseanza de la Ciencia'

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La Enseñanza de la Ciencia.
David R. Geelan nos lleva más allá de los
Paradigmas y los Programas de Investigación, para
buscar algunas alternativas postmodernas.

• Por Jaime Ernesto Vargas-Mendoza

Asociación Oaxaqueña de Psicología A.C. 2009
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Introducción
Por casi dos décadas, las aproximaciones del
cambio conceptual para la enseñanza y el
aprendizaje de la ciencia han sido de enorme
influencia para la educación científica. En un
reciente libro de corte internacional (Fraser
Tobin, 1998) se dedican tres capítulos casi
completamente a la teoría del cambio conceptual y
muchos otros capítulos tienen una fuerte
influencia de esta perspectiva. En este libro se
reconoce ampliamente como el documento originador
del programa del cambio conceptual al escrito por
Posner, Strike, Hewson y Gertzog (1982). El
argumento clave de los autores es que ellos han
combinado la psicología cognitiva con la
filosofía de la ciencia para desarrollar un
modelo novedoso para el aprendizaje de la ciencia
(más precisamente, un marco epistemológico), del
que derivan varias recomendaciones para promover
el cambio conceptual.
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Yo quiero sugerir que la falta de claridad de
esta conexión lleva a la confusión acerca de las
bases epistemológicas de la pedagogía del cambio
conceptual, pero que el uso metafórico conciente
de los esquemas de Kuhn (1970) y Lakatos (1970)
es valioso como un referente del pensamiento
sobre la educación científica. Sin embargo,
también quisiera explorar críticamente las
fuertes conexiones entre las teorías de la
filosofía de la ciencia y las recomendaciones
prácticas para el salón de clases. Finalmente,
desearía proporcionar al menos como un bosquejo,
cuatro perspectivas fuera de la filosofía de la
ciencia y que considero que también son valiosas
como referentes metafóricos para la práctica de
la enseñanza de la ciencia. Estas son la
psicología de los constructos personales de
Kelly (1955), la teoría de la educación
vivencial de Whitehead (1989), la mentalidad
pedagógica de Van Manen (1977) y la
epistemología posmoderna de la práctica de
Polkinghorne (1992).
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Los paradigmas y los Programas de Investigación.
Dos esquemas poderosos y de éxito desde la
filosofía de la ciencia (los de Thomas Kuhn e
Irme Lakatos) fueron adoptados por quienes
desarrollaron el marco teórico del enfoque del
cambio conceptual para la pedagogía.
Posner caracteriza su enfoque sobre aprender y
conocer como basado en la psicología cognitiva y
en la epistemología Kuhniana (más bien,
Lakatosiana). Para el contexto de lo que
hablamos aquí, sería bueno describir brevemente
estas dos perspectivas. Kuhn (1970) nos explica
la aproximación histórica de las revoluciones
científicas introduciendo el concepto de
paradigmas. Kuhn usa el término de manera un
poco confusa, a veces considera al paradigma como
un logro científico particularmente
ejemplificante que establece estándares para la
práctica y cánones para la evidencia dentro de un
campo de estudio en particular. Este es el tipo
de paradigma caracterizado por Stenhouse (1986)
como Paradigma de Demostración Pública (PDP).
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Sin embargo, la imagen más penetrante y poderosa
de un paradigma es como una compleja e
interrelacionada estructura de teorías e ideas,
que nos explican nuestras observaciones actuales
y sugieren interesantes preguntas y directrices
para la investigación futura. Stenhouse (1986)
describe este sentido del término como un
Paradigma de Suposiciones Comunes (CAP). En la
formulación de Kuhn, un hecho científico
individual no es una entidad en sí mismo, sino
que cobra sentido y realidad mediante su
ubicación dentro de la compleja red de
significados que conforman al paradigma. Kuhn
describe a las revoluciones científicas como
giros paradigmáticos (la derrota de un
paradigma débil existente (del tipo CAP), por
uno más poderoso y útil). Esto se contempla como
un proceso revolucionario dramático y llama
nuestra atención ante ejemplos desde la historia
de la ciencia, como la revolución Copernicana.
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Mientras que la perspectiva de Irme Lakatos
(1970) difiere en diversas formas importantes de
la de Kuhn, los programas de investigación de
Lakatos son todavía bastante similares a los
paradigmas de Kuhn (ambos son estructuras
complejas de teorías internamente consistentes
que pueden ser superadas por mejores
estructuras). La diferencia clave es que Lakatos
ve a la historia de la ciencia como más
evolucionaria que revolucionaria. Más que un giro
completo de un viejo paradigma y una revolución
violenta, él describe los programas de
investigación como creciendo juntos, pero
compitiendo entre sí para adherirse recursos. Los
programas de investigación que no tienen fuerza
para competir, empiezan a desvanecerse conforme
los científicos y los recursos los abandonan.
Estos son descritos como programas desmantelados.
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Epistemología y Pedagogía del Cambio Conceptual
Posner et al (1982) sugiere que, por analogía con
el proceso social del cambio de paradigma,
los individuos aprenden nuevos esquemas
científicos (opuestos a hechos o experiencias
particulares) mediante un proceso de cambio
conceptual. Ellos utilizan los términos de
Piaget (1972) de asimilación (el ensamble de
nuevas experiencias en esquemas mentales
existentes) y acomodación (el
cambio revolucionario de esquemas que dejan de
ser lo suficientemente poderosos para explicar
las experiencias de uno), para describir los
procesos de aprendizaje, aunque dicen que no usan
los términos en el mismo sentido que Piaget. Los
teóricos del cambio conceptual emplean el término
concepciones, nuevamente tomado de Piaget
(1972) para describir las estructuras mentales
análogas a los paradigmas. Así, los eventos de
acomodación (o cambios conceptuales) de un
individuo, son vistos como directamente análogos
con las revoluciones científicas de Kuhn o los
cambios de paradigma. Tales eventos involucran
un giro gestáltico.
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• Para Posner et al, hay cuatro condiciones
  necesarias para que ocurra el cambio conceptual
• Debe haber insatisfacción con las concepciones
  existentes.
• La nueva concepción debe ser inteligible.
• La nueva concepción debe parecer plausible.
• La nueva concepción debe sugerir la posibilidad
  de un programa de investigación fructífero.

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• Posner et al sugieren las siguientes estrategias
  para la enseñanza del cambio conceptual
• Desarrollar lecciones, demostraciones, problemas
  y prácticas de laboratorio que puedan usarse para
  producir conflictos cognitivos en los
  estudiantes.
• Organizar la enseñanza de tal manera que los
  profesores puedan dedicar buena parte de su
  tiempo para diagnosticar errores en el
  pensamiento de sus alumnos e identificar los
  movimientos defensivos que estos usen para
  resistirse a la acomodación.
• Desarrollar el tipo de estrategias que los
  maestros puedan incluir en su repertorio para
  manejar los errores y movimientos de sus alumnos
  que interfieran con la acomodación.
• Ayudar a los estudiantes a entender los
  contenidos científicos, representando éstos de
  múltiples maneras (verbal, matemáticamente, de
  formas prácticas concretas o pictóricas) y
  asistiéndolos a traducir de una modalidad a otra.
• Desarrollar técnicas de evaluación que ayuden al
  maestro a supervisar el proceso del cambio
  conceptual en sus estudiantes.

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La Filosofía de la Ciencia y el Aprendizaje
como Cambio Conceptual
Posner et al y otros autores que han trabajado en
el campo del cambio conceptual, parecen en algún
momento estar conscientes de su uso de los
esquemas histórico-sociológicos de Kuhn y
Lakatos, para explicar la historia de la
ciencia como una actividad humana, como una
metáfora de los procesos psicológicos mediante
los cuales los individuos que estudian ciencia
desarrollan sus propias ideas científicas. Sin
embargo, yo tengo que decir que los esquemas de
Kuhn y Lakatos (del cambio de paradigma
mediante revoluciones científicas y de la
metodología de los programas de investigación
científica, respectivamente), no pueden ser
aplicados directamente al aprendizaje de la
ciencia por estudiantes individuales (y, por
supuesto, Kuhn y Lakatos nunca quisieron hacer
esta aplicación).
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Kitchener (1987) elaborando y defendiendo la
posición epistemológica de Piaget, sugiere que
esta conexión es más que una metáfora, que hay
un grado de isomorfismo entre el desarrollo de
nuevas concepciones (o transferencia de un
esquema a otro) en el individuo y en el
desarrollo de la comunidad de científicos. No
obstante, la perspectiva de Kitchener (o su
caracterización de la perspectiva de Piaget) es
menos que útil para la enseñanza de la ciencia.
Puede ser
epistemológicamente poderosa, pero es
pedagógicamente vacía.
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Los Paradigmas y los Programas de Investigación
en el Aprendizaje de los estudiantes
Dada mi posición de que la relación entre el
aprendizaje de la ciencia y las teorías de la
filosofía de la ciencia puede ser más útil vista
como una relación metafórica y no de otro tipo
tienen algún valor como referentes en el
pensamiento sobre la educación científica? Yo
creo que si y que el esquema de Lakatos es más
poderoso que el de Kuhn para este propósito. La
primera razón es que el esquema de Lakatos es
evolucionario y no revolucionario. La segunda
razón radica en el énfasis de Lakatos sobre la
importancia del contexto para decidir entre
teorías en confrontación. Waldrip Taylor (1999)
estudiaron el aprendizaje de la ciencia en
estudiantes de las Islas del Pacífico Sur,
reportando que cuando estos regresaban a sus
poblaciones de origen después de haber terminado
sus estudios, rápidamente olvidaban el
conocimiento escolar y regresaban a su
conocimiento tradicional, mientras que los que
se iban a trabajar en negocios occidentales
olvidaban el conocimiento tradicional y usaban
el que habían aprendido científicamente en la
escuela. El contexto determina que programa se
mantiene.
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Limitaciones de la relación metafórica
Yo creo que la pedagogía del cambio conceptual
sufre de un énfasis excesivo de la acomodación a
expensas de la asimilación. Muchas de las
estrategias de enseñanza que prescribe perteneces
mas al falsacionismo de Popper (1968) sobre la
naturaleza de la ciencia, que a Kuhn o a
Lakatos. También, Posner et al son muy explícitos
sobre la naturaleza racionalista de su esquema al
decir que el aprendizaje es fundamentalmente
comprender y aceptar las ideas por ser estas
inteligibles y racionales (1982, p. 212). West
Pines (1983) contradicen a Posner et al casi
inmediatamente preguntando qué tan racional es
la racionalidad?. Ellos identifican factores en
la toma de decisiones por las personas (como el
poder, la simplicidad, la belleza y la integridad
personal) que dicen están fuera de la posición de
Posner et al de la actividad racional para
escoger entre enfoques contendientes, pero que
son importantes. Ahora voy a delinear algunas
alternativas de la teoría del cambio conceptual a
la pedagogía.
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La noción del Referente
He elegido usar el término referente como una
manera de ligar las teorías y las prácticas en la
enseñanza de la ciencia. El referente puede
pensarse como una metáfora para la imagen mental
que usa el practicante y a la que su práctica se
refiere (se compara y contrasta, se manifiesta
en relación con). El proceso de cambio,
crecimiento y desarrollo en la práctica de la
enseñanza ocurre al tiempo que los referentes que
operan cambian y conforme la práctica se ajusta
mejor al referente. Así, la pedagogía del cambio
conceptual puede verse como un referente que
evoluciona y se desarrolla en su uso práctico al
enseñar en el salón de clases. De manera que, las
perspectivas que describiré en lo que sigue las
ofrezco solo como adiciones y en la medida en que
sean útiles, podrán emplearse como un programa de
investigación progresivo en la práctica de la
enseñanza de la ciencia.
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La autoridad de la práctica las cuestiones del
estilo y el contenido
En esta presentación, hasta este punto, el modo
de representación y argumentación que he elegido
y el criterio de legitimación del conocimiento
proclamado, que tácitamente he usado, han sido
con mucho las del modernismo. Ahora quiero
cambiar mi enfoque y modo de discurso, para
empezar a en una conversación textual, de una
manera mas posmoderna (Lyotard, 1986, 1992).
Específicamente para poder explicar porque le doy
gran valor a las perspectivas que describiré en
seguida, es necesario para mi acogerme, al menos
un poco, a mi propia autoridad local, subjetiva y
contextualizada, como profesor de la enseñanza de
la ciencia (sin interesarme en las grandes
teorías y metanarrativas). Me interesa investigar
los referentes que yo he encontrado valiosos para
mi labor como maestro.
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La Psicología de los Constructos Personales
George Kelly ha delineado una teoría de la
cognición que sugiere que el entendimiento de
nuestro mundo de la experiencia, es el resultado
del proceso activo de intentar construir la
repetición de los acontecimientos y de predecir
los eventos futuros. Kelly (1970) identifica su
epistemología como un alternativismo
constructivo. La mente no actúa pasivamente
absorbiendo la experiencia, sino que activamente
busca entender y anticipar experiencias futuras
sobre la base de la construcción de las
experiencias pasadas. Si lo que esperamos ocurre
o parece haber ocurrido, se confirman nuestras
expectativas y es posible que pensemos que hemos
tenido una buena predicción de cómo son las
cosas. De acuerdo con Kelly, ciertas experiencias
se repiten y la mente impone regularidad a estas
experiencias mediante el desarrollo de una red
jerárquica de constructos dicotómicos
(caliente/frío, luz/oscuridad, amor/odio,
miedo/seguridad). La suma compleja y dinámica de
estos constructos se describe como un sistema de
constructos.
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Las nuevas experiencias que contienden con los
constructos existentes o su organización, llevan
a una re-organización y elaboración del sistema
de constructos para mantenerlo inteligible. El
sistema de constructos constantemente busca la
coherencia y la consistencia, pero debido a la
riqueza y la complejidad, nunca lo alcanza. El
poder del esquema de Kelly para el pensamiento
sobre la enseñanza de la ciencia está en su
entendimiento de que todos los eventos son
significativos para el aprendizaje y el
desarrollo del sistema de constructos de los
estudiantes, no solo las lecciones sobre
experiencias altamente estructuradas denominadas
como experimentos o conferencias. De cierta
forma los alumnos se comportan como científicos
al involucrarse activamente en el proceso de
buscar el entendimiento y la explicación, pero es
la suma de las experiencias del estudiante
viviendo en el mundo, organizada en un sistema
complejo y dinámico, la unidad de interés cuando
reflexionamos sobre su aprendizaje, no solo el
estrecho conjunto de experiencias ocurriendo en
el salón de clases donde se enseña ciencia. Tony
Fetherston (1997, 1999) ha escrito sobre la
relación entre la psicología de los constructos
personales y la teoría del aprendizaje.
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Epistemología Posmoderna de la Práctica

• Polkinghorne (1992) ha propuesto que el
  posmodernismo en sus diversas formas tiene tres
  consecuencias para la práctica de las
  profesiones de servicio (psicología,
  sociología, trabajo social, enfermería, policía,
  servicios familiares, educación y otras). Él las
  caracteriza como
• Fundacionistas.- un escepticismo acerca de poder
  fundamentar las prácticas en estructuras teóricas
  firmes e invariantes.
• Fragmentarias.- el reconocimiento de que los
  mundos sociales son complejos, diversos y
  cambiantes.
• Constructivistas.- la idea de que el
  conocimiento humano es algo que se construye
  activamente y busca entender el flujo de
  experiencias en las que estamos inmersos.

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Polkinghorne agrega a la mezcla un
neopragmatismo los argumentos sobre el
conocimiento se justificarán, no por recurrir a
un cuerpo teórico externo y científicamente
sancionado, sino por lo que funcione en la
práctica. Polkinghorne describe una
epistemología posmoderna de la práctica para la
psicología, la cual contrasta con la psicología
académica teórica y basada en la investigación de
gabinete. La epistemología posmoderna de la
práctica sugiere que la comunicación de anécdotas
personales de los maestros y de lo que ha sido
útil en la experiencia de la comunidad, es un
enfoque poderoso para mejorar lo que sucede en
los salones de clases donde se enseña la ciencia.
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Mentalidad Pedagógica
Max Van Manen (1977, 1990, 1991) describe un
enfoque a la enseñanza y la investigación que
caracteriza como mentalidad pedagógica. El
constructo de mentalidad o tacto, tiene dos
vistas una nueva pedagogía de la teoría y la
práctica de vivir con niños, debe saber como
mantener una relación mentalizada y abierta con
los niños y los muchachos La pedagogía de vivir
con niños es un proyecto en marcha, de renovación
en un mundo que constantemente nos reta y
continuamente cambia debido a nosotros
(1991, p. 3).
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• Van Manen ve el tacto como incluyente de los dos
  sentidos comunes de la palabra mentalidad
• Un interés empático y considerado de las
  necesidades y las ideas de los otros, y
• Una propensión para las reflexiones críticas.
• Para actuar con tacto o mentalizados hacia otros,
  él sugiere que es necesario que estemos también
  abiertos a nuestras propias experiencias e ideas.
  Los padres y los maestros deben poder entender lo
  que significan para los niños sus experiencias
  particulares. Aunque los adultos no pueden
  entender a los niños si no entienden ellos mismos
  su propia infancia. La persona que soy
  parcialmente esta constituida por mis recuerdos
  Nuestras identidades se componen de proyectos que
  tratamos de llevar a cabo, cuando contamos
  historias sobre nuestros encuentros, nuestros
  logros, aventuras, errores, accidentes
  (Van Manen,1991, pp. 22-23).

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Teoría de la Educación Vivencial
La perspectiva de Whitehead (1989, 1998) está
explícitamente aterrizada en los valores los
maestros valoran ciertas cosas y el proceso de
intentar mejorar su enseñanza es necesariamente
el proceso para incorporar más plenamente a sus
prácticas esas cosas que valoran. Whitehead
describe la teoría de la educación vivencial
diciendo Su significado emerge a través de la
práctica y requiere para su comunicación
definiciones tanto ostensivas como lingüísticas.
En otras palabras, mostramos y decimos,
cuando tratamos de comunicar el significado de
los valores que constituyen nuestra relación como
educativa.
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REFERENCIA David R. Geelan Skletching Some
Postmodern Alternatives Beyond Paradigms and
Research Programs as Referents for Science
Education Institute for the Service Professions.
Edith Cowan University,
Perth,
Western Australia
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• En caso de citar este documento por favor utiliza
  la siguiente referencia  
• Vargas-Mendoza, J. E. (2009) La enseñanza de la
  ciencia. México Asociación Oaxaqueña de
  Psicología A.C. En http//www.conductitlan.net/
  la_enseñanza_de_la_ciencia.ppt