Dividir el universo entre lo sensible, lo perceptible,
lo imaginable y lo comprobable, es decir, el micro y el
macrocosmos, sus espacios de conexión, duplicación
y reflejo y luego integrarlo nuevamente en los procesos del
pensamiento. La tecnología permite ver la célula y
comprobar la existencia de partículas subatómicas,
permite detectar las radio galaxias y cuantificar las diferencias
térmicas, de gravedad, masa y movimiento para finalmente
ubicarnos en el entendimiento, comprensión y manejo de la
energía y la materia en sus niveles bióticos,
físicos y termodinámicos, simultáneamente
nos entrega la incertidumbre onda-partícula para continuar
empleando el método científico en la
búsqueda de la "verdad" o el episteme.
Es fundamental el permanente desarrollo del
método científico y el desarrollo de sus
pedagogías, por lo general un profesor no esta
acostumbrado a actualizar sus conocimientos y transferirlos al
nivel de clase o taller; mientras el profesor no investigue
será un permanente reproductor del
subdesarrollo.
Para culminar este proceso de Fundamentacion propuesto
por el P.E.I. para dinamizar la educación pública,
es pertinente resaltar la importancia de la pedagogía del
juego en regiones de poca tradición académica y
donde el estudio se asume como un sacrificio de tiempo y no como
una dinámica placentera para el desarrollo de la
comunidad.
Con base en lo anterior se hace necesario asumir una
nueva actitud docente en la escuela y en especial con los
niños que están haciendo la transición entre
la tradicional primaria para ingresar a la secundaria. Esta nueva
actitud debe contener una gran dosis de planificación
previa y una distribución ordenada del trabajo escolar a
través de proyectos científicos interdisciplinares
desarrollados en pequeños grupos o comunidades
científicas infantiles.
El diseño de modelos y metodologías
aplicables a los contextos de nuestros estudiantes, la
mayoría de ellos de estratos bajos y bajo condiciones
difíciles de existencia, donde la mayoría
pertenecen a familias disfuncionales o han sido abandonados, con
grandes necesidades económicas para la subsistencia y
pocos recursos para el desarrollo de sus actividades escolares,
deben estar enfocados a atender las expectativas de una
población joven con bajos niveles de autoestima,
deficiencias en la concentración de la atención,
dificultades de lectoescritura y altos niveles de agresión
e hiperactividad. Aunque las anteriores características
hacen pensar en aspectos en contra del mismo proyecto,
está en la calidad del docente y su grado de creatividad
el convertir estos aparentes defectos sociales en cualidades
potenciales para el desarrollo de una inteligencia
científica y tecnológica.
"La principal función de un
maestro es enseñar
el amor por el conocimiento"
J.G.
3.3. LOS ESTÁNDARES EDUCATIVOS EN
CIENCIAS.
Bajo la consigna de "Formar en Ciencias, el
desafío", el Ministerio de Educación Nacional,
dentro del programa de Revolución Educativa "Colombia
Aprende", propone unos estándares básicos de
competencias en las diferentes áreas de acuerdo al plan de
estudios básicos, con el acompañamiento de la
Asociación Colombiana de Facultades de Educación –
Ascofade[8]El texto inaugural desde la cartera
política de la educación nacional se resume en el
siguiente párrafo:
"El Gobierno Nacional se propuso la tarea de adelantar
una Revolución Educativa y la fijó como la primera
de sus herramientas en materia de equidad social, con el pleno
convencimiento de que la educación es el camino para
garantizar la paz, la igualdad de oportunidades y el desarrollo
del país. El desafío, en el que queremos que nos
acompañen todos los colombianos, es formar a las nuevas
generaciones para que estén en plena capacidad de
responder a los retos del siglo XXI, que incluyen su activa
participación en la sociedad del conocimiento. A
través de estrategias como el aumento de la cobertura y el
mejoramiento de la calidad de la educación, pretendemos
asegurar que los niños y niñas colombianas cuenten
con un cupo en escuelas y colegios hasta terminar su ciclo
educativo, y que sus conocimientos sean el instrumento principal
para construir ciudadanía, mejorar su calidad de vida y
continuar utilizando el aprendizaje como base para desarrollar
mayores capacidades. En este contexto, y en el marco del Plan de
Desarrollo, desde el 2003, el Ministerio de Educación
Nacional, bajo la coordinación de la Asociación de
Facultades de Educación y en conjunto con maestros,
catedráticos y miembros de la comunidad educativa, viene
trabajando en el mejoramiento de la calidad de la
educación, basado en la definición de unos
estándares básicos que pretenden desarrollar en los
niños las competencias y habilidades necesarias que exige
el mundo contemporáneo para vivir en sociedad.
Presentamos hoy los estándares básicos de
competencias con el ánimo de que además de los
profesores y profesoras, los padres y madres de familia y la
sociedad en general, puedan sumarse a este proyecto educativo y
acompañar a nuestros niños, niñas y
jóvenes por los caminos del conocimiento.
Los estándares en ciencias buscan que los
estudiantes desarrollen las habilidades científicas y las
actitudes requeridas para explorar fenómenos y para
resolver problemas. La búsqueda está centrada en
devolverles el derecho de preguntar para aprender. Desde su
nacimiento hasta que entran a la escuela, los niños y las
niñas realizan su aprendizaje preguntando a sus padres,
familiares, vecinos y amigos y es, precisamente en estos primeros
años, en los cuales aprenden el mayor cúmulo de
conocimientos y desarrollan las competencias
fundamentales.
Agradecemos a los expertos, maestros y
catedráticos que participaron en este proyecto con sus
ideas y, en especial, a las Academias de Ciencias Exactas,
Ciencias Geográficas y de Historia, así como a la
Asociación Colombiana para el Avance de la Ciencia, que
validaron los estándares. Compartimos con ellos y toda la
comunidad educativa el compromiso de mejorar los aprendizajes de
nuestros niños y el deber inaplazable de prepararlos y
formarlos para el futuro.
Si tenemos maestras y maestros creativos y
autónomos en su labor de enseñar, desde el
método o proyecto que sea, tendremos alumnas y alumnos
creativos y autónomos y, además, seres humanos con
plena capacidad para entender las nuevas realidades y transformar
el país."
En esta presentación contrastada con la realidad
actual del sistema educativo colombiano podemos observar las
distancias existentes entre el proceso propositivo del texto y
las condiciones en que se desarrolla la cotidianidad de este
sistema educativo, con enormes deficiencias presupuestales que
limitan significativamente el desarrollo didáctico y
pedagógico, con edificaciones educativas obsoletas sin
ningún tipo de planeación a futuro conllevando a
los estudiantes al hacinamiento, con una infraestructura
deficiente de laboratorios y talleres para la
investigación, con un cuerpo de docentes cada día
menos valorados y menos capacitados para la acción
científica investigativa, restringiéndolos al
denominado modelo de "Escuela Tradicional" o en el peor de los
casos "Escuela nueva", consistente el primero en el
clásico transmisionismo memorístico expresado en la
didáctica "Repititio est estudiare" con los tres
componentes tradicionales de los países subdesarrollados
(Pizarra – docente – pupitre) y en el segundo caso se coloca a un
docente normalista con escasos estudios en la escuela primaria a
atender a los niños entre los grados primero a quinto,
cuando en los países desarrollados los docentes de la
escuela primaria son los más preparados y mejor valorados.
Estos aspectos, además de las condiciones
sociopolíticas del país, impiden, bajo cualquier
argumento, desarrollar una revolución educativa o una
escuela investigativa. No obstante se trabaja no tanto sobre la
utopía sino sobre la urgente necesidad de colocar en
dialogo educativo permanente a la sociedad civil colombiana para
poder llegar a acuerdos duraderos que permitan una
solución al subdesarrollo y poder abordar un modelo
educativa que permita el abordaje de la ciencia y la
tecnología con fundamentos pedagógicos y
epistemológicos aplicados al contexto
sociocultural.
Es necesario entonces registrar los estándares
educativos del Ministerio de Educación Nacional para las
áreas de Ciencias y Ciencias naturales y educación
ambiental con el objeto de hacer un análisis de los mismos
bajo la óptica de la Formación de docentes
investigadores con énfasis en Epistemología
Didáctica de la química experimental.
3.3.1. Los estándares básicos de
competencias
Son criterios claros y públicos que permiten
conocer lo que deben aprender nuestros niños, niñas
y jóvenes, y establecen el punto de referencia de lo que
están en capacidad de saber y saber
hacer, en cada una de las áreas y niveles. Por lo
tanto, son guía referencial para que todas las
instituciones escolares, urbanas o rurales, privadas o
públicas de todo el país, ofrezcan la misma calidad
de educación a los estudiantes de Colombia.
3.3.2 Saber y saber hacer, para ser
competente
Los estándares pretenden que las generaciones que
estamos formando no se limiten a acumular conocimientos, sino que
aprendan lo que es pertinente para su vida y puedan aplicarlo
para solucionar problemas nuevos en situaciones cotidianas. Se
trata de ser competente, no de competir.
3.3.3 La organización de los
estándares
Con el fin de permitir un desarrollo integrado y gradual
a lo largo de los diversos niveles de la educación, los
estándares se articulan en una secuencia de complejidad
creciente y se agrupan en conjuntos de grados, estableciendo lo
que los estudiantes deben saber y saber hacer al finalizar su
paso por ese conjunto de grados, así: de primero a
tercero, de cuarto a quinto, de sexto a séptimo, de octavo
a noveno y de décimo a undécimo.
3.3.4. Lo que no se evalúa, no se
mejora
Al establecer lo que se debe saber y saber hacer en las
distintas áreas y niveles, los estándares se
constituyen en herramienta privilegiada para que cada
institución pueda reflexionar en torno a su trabajo,
evaluar su desempeño, promover prácticas
pedagógicas creativas que incentiven el aprendizaje de sus
estudiantes y diseñar planes de mejoramiento que permitan,
no solo alcanzarlos, sino ojala superarlos.
3.3.5. Formar gente de ciencia desde el
comienzo
Buscamos que estudiantes, maestros y maestras se
acerquen al estudio de las ciencias como científicos y
como investigadores, pues todo científico -grande o chico-
se aproxima al conocimiento de una manera similar, partiendo de
preguntas, conjeturas o hipótesis que inicialmente surgen
de su curiosidad ante la observación del entorno y de su
capacidad para analizar lo que observa. Ahora bien, a medida que
se avanza en el aprendizaje de las ciencias, las preguntas,
conjeturas e hipótesis de los niños, las
niñas y jóvenes se hacen cada vez más
complejas pues se relacionan con conocimientos previos más
amplios y con conexiones que se establecen entre nociones
aportadas por diferentes disciplinas.
3.3.6. El papel de los contenidos
temáticos
En los estándares básicos de calidad se
hace un mayor énfasis en las competencias, sin que con
ello se pretenda excluir los contenidos temáticos. No hay
competencias totalmente independientes de los contenidos de un
ámbito del saber -qué, dónde y para
qué de ese saber – pues cada competencia requiere
conocimientos, habilidades, destrezas, actitudes y disposiciones
específicas para su desarrollo y dominio. Todo eso, en su
conjunto, es lo que permite valorar si la persona es realmente
competente en un ámbito determinado. Por lo tanto, la
noción de competencia propone que quienes aprenden,
encuentren significado en todo lo que aprenden.
Como una manera de dimensionar el concepto de ciencia y
tecnología adoptado por las directrices educativas del
país y de alguna manera contrastar los presupuestos
educativos con los recursos didácticos y el modelo
pedagógico, es necesario tener como referencia los
estándares del Ministerio de Educación Nacional
para cada uno de los grados de la educación básica
y media (Anexo 1 – Ver estándares de 1º a
11).
3.4. INTRODUCCIÓN A LA EDUCACIÓN
SUPERIOR.
Al hacer un breve recorrido sobre los que se ha
caracterizado como Educación superior desde la perspectiva
de la Universidad como institución al servicio del
desarrollo de la ciencia y la cultura y dentro del marco de la
Universitología como campo que estudia los procesos
históricos de la universidad en la humanidad, podemos
detectar, y con relación a la investigación
científica y el desarrollo tecnológico, las
diferencias y los contrastes demarcados por la génesis y
evolución de este territorio cultural y académico.
Desde la misma academia platónica y el liceo
aristotélico se va configurando el sentido de la
universidad y de lo universal alrededor del conocimiento, iguales
aportes hicieron pos procesos de la biblioteca de
Alejandría, las academias judías que redactaron el
Talmud y las universidades de Nalanda de la india donde se
estudiaba el budismo y las universidades de Egipto y Marruecos
con su aporte a la expansión del Islam. De alguna manera
las culturas y las sociedades florecientes entendieron la
necesidad de preservar y desarrollar el conocimiento, no
sólo para cultivar las artes liberales sino también
para constituirse en centros de investigación
científica donde las disciplinas que van adquiriendo
cuerpo y autonomía como la física, las
matemáticas se alternan con aplicaciones como la medicina.
A partir de los studium generale para nombrar el conjunto de las
ciencias, o el estudio del saber universal. Como ejemplo heredado
por efectos del descubrimiento y la colonización llegan de
manera tardía dos modelos representados por la Universidad
de Bolonia y en la universidad de Paris, el primero organizado
bajo el esquema universitas scholarium organizado por
estudiantes para aprender de los maestros y las que se formaba en
las siete artes liberales: gramática, retórica y
dialéctica (trivium) y aritmética,
geometría, astronomía y música (cuatrivium)
las cuales conducían al derecho de la educación
superior representada en la medicina, el derecho y la
teología. Del año 1317 ha perdurado esta
universidad que hoy día (2006) propone las bases para la
transición de la educación superior en la sociedad
del conocimiento y la globalización características
del siglo XXI[9]
El otro modelo representado en la universidad de Paris,
organizada bajo el esquema universitas magistrorum
organizado por maestros para ofrecer conocimiento a los
estudiantes, que posteriormente con la influencia del
teólogo Robert de Sorbon, fundador del colegio de la
Sorbona, la universidad de Paris se empezó a conocer
más popularmente como la Universidad de La Sorbona. De
esta manera se alterna el modelo escolar con el modelo
magisterial.
Dado que la influencia en Latinoamérica y en
especial en Colombia le corresponde a la cultura
hispánica, influenciada entonces por la cultura
árabe principalmente en Toledo, Sevilla y Córdoba,
la universidad de Salamanca se erige como centro de
educación superior encargado de darle estructura a la
cultura hispánica y en especial bajo la influencia de
Alfonso X el Sabio. Es de entender que cada universidad se
irá especializando en algunas ramas del saber de acuerdo a
los intereses culturales o bien gracias a disponer de los
manuscritos de los sabios, científicos, investigadores y
filósofos de mayor influencia, lo que realmente podemos
llamar textos clásicos fundamentados. Ya en la
introducción se hace la distinción entre la
educación del saber de letras de la cultura
hispánica y la educación útil de la cultura
sajona.
Haciendo una elipsis en el tiempo y en el territorio,
nos encontramos con la universidad latinoamericana y la
universidad publica colombiana, demasiado jóvenes para la
producción de conocimiento y para asimilar el saber del
legado universal y "absorberlo" dentro de los procesos culturales
híbridos de las regiones conquistadas al sur del nuevo
mundo.
La necesidad de reinventar la universidad y acometer una
reingeniería de la historia del conocimiento en los
territorios conquistados, surge del diagnostico que indica que la
universidad no esta cumpliendo con las exigencias de la nueva
sociedad y el nuevo ambiente de los saberes caracterizados por:
a) la globalización de la economía y el
conocimiento, b) El pluralismo y la diversidad, c) La
complementariedad, d) La informalidad y la permeabilidad, e) Los
cambios rápidos, la flexibilidad y la transitoriedad, f)
las nuevas tecnologías para la información, la
comunicación y el conocimiento. Esto implica un esquema de
universidad gerencial alrededor del conocimiento al servicio de
la sociedad y no sólo transmisora y depositaria, debe
producir conocimiento, reiventarlo, traducirlo, transgredirlo y
reciclarlo no exclusivamente dentro de los recintos sino al
exterior y dentro de los ámbitos que ofrece la
sociedad[10]
El énfasis investigativo en ciencia y
tecnología es prioritario y crucial para el desarrollo de
la nueva universidad y en especial para el desarrollo de las
naciones latinoamericanas sumidas en la ignorancia
tecnológica y el subdesarrollo. Debe ser una
institución multifuncional dedicada a vigilar y actualizar
la evolución científica y tecnológica, a
saber traducir y transmitir estos nuevos significados y
conceptos, a investigar y producir conocimiento y a impactar
permanentemente el desarrollo de su contexto social y global.
Entonces se habla de una universidad gerencial en torno al
conocimiento cuyos perfiles de profesor, investigador y
estudiante deben ser formados en la gestión y gerencia del
conocimiento con capacidad de crear, difundir, preservar, aplicar
el conocimiento en áreas disciplinares específicas.
De lo contrario todo egresado permanecerá atrasado en su
disciplina.
Para el caso presente se toman de ejemplo acotado, los
programas de estudio, Temas – contenidos y métodos, de la
asignatura introductoria a la química en las universidad
del Valle y la Universidad Nacional de Colombia – sede
Bogotá (Anexo III – Programas de química general I,
universidades Nacional y del Valle)
3.5. LA EPISTEMOLOGÍA EN EL CONOCIMIENTO
CIENTÍFICO
3.5.1. El Conocimiento
Científico[11]
Mientras que la epistemología ha sido entendida
tradicionalmente como una teoría del conocimiento en
general, en el siglo XX la filosofía se interesa
principalmente por construir una teoría del conocimiento
científico, suponiendo que si se lograra disponer de
teorías adecuadas que explicaran los mecanismos de un
conocimiento de este tipo, podrían avanzar
considerablemente por la misma vía en la solución a
diferentes problemas del conocimiento.
La postulación de una corriente
epistemológica de este tipo constituyó la tarea
abordada especialmente por los científicos del
Círculo de Viena, quienes promovieron el empirismo o
positivismo lógico. Para éstos filósofos se
trataba de conseguir un sistema unitario de saber y conocimiento,
lo que requería la unificación del lenguaje y la
metodología de las ciencias. Este lenguaje debería
ser intersubjetivo – lo que exigía la utilización
de formalismos y de una semántica y una sintáctica
universal, es decir, cualquier proposición debía
poder traducirse a él.
Lo único que puede hacerse es formular la
hipótesis de la existencia de una realidad independiente
de nuestra experiencia e indicar criterios para su
contrastación en la medida en que una afirmación de
existencia implica determinados enunciados perceptivos. No hay
ninguna posibilidad de decisión respecto a una realidad o
idealidad absolutas. Ello sería, en palabras de assac, un
seudo problema. Todas las formas epistemológicas de la
tradición filosófica inspiradas en posiciones
metafísicas – el idealismo y el realismo
filosófico, el fenomelanismo, el solipsismo, y
demás posiciones generadas por la posibilidad del ser y su
conocimiento- caerían, así, fuera del ámbito
del conocimiento empírico, ya que buscarían
responder a una pregunta imposible.
3.5.2. Epistemología Moderna.
[12]
A principios del siglo XX los problemas
epistemológicos fueron discutidos a fondo y sutiles
matices de diferencia empezaron a dividir a las distintas
escuelas de pensamiento rivales. Se prestó especial
atención a la relación entre el acto de percibir
algo, el objeto percibido de una forma directa y la cosa que se
puede decir que se conoce como resultado de la propia
percepción. Los autores fenomenológicos afirmaron
que los objetos de conocimiento son los mismos que los objetos
percibidos. Los neorrealistas sostuvieron que se tienen
percepciones directas de los objetos físicos o partes de
los objetos físicos en vez de los estados mentales
personales de cada uno. Los realistas críticos adoptaron
una posición intermedia, manteniendo que aunque se
perciben sólo datos sensoriales, como los colores y los
sonidos, éstos representan objetos físicos sobre
los cuales aportan conocimiento.
Un método para enfrentarse al problema de
clarificar la relación entre el acto de conocer y el
objeto conocido fue elaborado por el filósofo
alemán Edmund Husserl. Perfiló un procedimiento
elaborado, al que llamó fenomenología, por medio
del cual se puede distinguir cómo son las cosas a partir
de la descripción de la experiencia real y su
representación en la conciencia sin recurrir a deducciones
o teorías, tal cómo el ser piensa que son en
realidad, alcanzando así una comprensión más
precisa de la esencia de las cosas.
Durante el segundo cuarto del siglo XX surgieron dos
escuelas de pensamiento, ambas deudoras del filósofo
austriaco Ludwig Wittgenstein. Por una parte, la escuela del
empirismo o positivismo lógico, tuvo su origen en Viena,
Austria, pero pronto se extendió por todo el mundo. Los
empiristas lógicos hicieron hincapié en que
sólo hay una clase de conocimiento: el conocimiento
científico; que cualquier conocimiento válido
tiene que ser verificable en la experiencia; y, por lo tanto, que
mucho de lo que había sido dado por bueno por la
filosofía no era ni verdadero ni falso, sino carente de
sentido. A la postre, siguiendo a Hume y a Kant, se tenía
que establecer una clara distinción entre enunciados
analíticos y sintéticos. El llamado criterio de
verificabilidad del significado ha sufrido cambios como
consecuencia de las discusiones entre los propios empiristas
lógicos, así como entre sus críticos, pero
no ha sido descartado.
La última de estas recientes escuelas de
pensamiento, englobadas en el campo del análisis
lingüístico, parece romper con la
epistemología tradicional. Los analistas
lingüísticos se han propuesto estudiar el modo real
en que se usan los términos epistemológicos claves
—términos como conocimiento,
percepción y probabilidad— y formular
reglas definitivas para su uso con objeto de evitar confusiones
verbales. El filósofo británico John Langshaw
Austin afirmó, por ejemplo, que decir que un enunciado es
verdadero no añade nada al enunciado excepto una promesa
por parte del que habla o escribe. Austin no considera la verdad
como una cualidad o propiedad de los enunciados o
elocuciones.
Antes de entrar en el análisis de la pertinencia
entre la didáctica y la epistemología de la
química experimental como base de este trabajo, y
partiendo de la posibilidad de postular posiciones
epistemológicas que logren dilucidar la teoría del
conocimiento y en especial para los estratos culturales
latinoamericanos, se puede desarrollar la hipótesis de una
epistemología afectiva, donde el conocimiento se percibe,
circula, se analiza y es atravesado permanentemente por un factor
de sentimiento a partir del cual se genera y al cual retorna
después del proceso racional, en términos generales
se diría que sólo se conoce lo que se siente
conocer. Y retomando a Derrida desde el territorio
lingüístico y apuntando a la condensación
conceptual del conocimiento, es claro que el lenguaje transita
por el pensamiento y a su vez el pensamiento de la razón
es un lenguaje permanentemente estimulado por las emociones y el
sentimiento, en este momento la ciencia surge como una
poética del conocimiento más que como un
método investigativo, o más bien, el método
investigativo se convierte en una herramienta expresiva de esta
poética.
3.5.3. Epistemología Dialéctica y
Epistemología didáctica
Partiendo del criterio de que un especialista debe estar
informado, al menos medianamente, de por cuales derroteros
transcurren las escuelas epistemológicas que abordan las
ciencias de la rama del saber en que se ocupa y de la necesidad
de implementar una didáctica fundamentada en la
epistemología como verificación de los
conocimientos construidos en la mediación sujeto – objeto
de los procesos de enseñanza y aprendizaje, se hace
necesario formar a los docentes del nuevo siglo en las diferentes
escuelas epistemológicas a fin de que asuma una
posición epistemológica y didáctica en su
que hacer profesional y este en la capacidad de construir texto,
hacer investigación y construir conocimiento con sus
estudiantes.
Por otra parte, entre todas las escuelas
epistemológicas hay rupturas y continuación,
unicidad y desgarramientos[13]Puntos de contacto y
espacios de severos distanciamientos. Los núcleos duros
que las unen tienen que ver, ante todo, con el tratamiento que
dan a lo que pudiera entenderse como cuestionamientos
epistemológicos tradicionales ante los cuales el docente
investigador debe asumir su propia visión y estarla
reconstruyendo en su práctica
didáctica[14]
El universo de aspectos vinculados con estos
cuestionamientos se asocia a profundas indagaciones
científicas y abordan no sólo los territorios
novedosos del descubrimiento, sino incluso hasta componentes que
pudiéramos considerar comunes, como el propio objeto de la
ciencia en cuestión. Mas aún en los momentos
actuales en los que proliferan ciencias debutantes. Y eso no
quiere decir sólo que en las ciencias la madurez se
alcance con los años sino también refiere al hecho
real de que precisiones trascendentales para la ciencia, que
parten desde la definición de su objeto del saber, llegan
con el avance de los años y de la irrupción de lo
que algunos han dado en llamar "zonas de sentido"
(Gonzáles Rey, 1998)[15] o siguiendo a
Foucalt "Umbral de epistemologización".( Foucault,
1972)[16].
Se parte de la posición, ante la pregunta de a
cual corriente epistemológica acogerse ante
epistémes particulares del contexto, que la pregunta no
tendría sentido como no sea en la búsqueda de los
métodos y fundamentos mas apropiados para dar
solución a problemas específicos de la ciencia. Es
decir, se debe partir de una interacción dialéctica
enriquecida del pensar epistémico, a partir de lo mas
valioso que ese pensar ha aportado al conocimiento humano, ya
desde las bases constructivitas, o desde el racionalismo o
empirismo lógico de mayor exigencia. Esto conduce a
proponer y a postular los enunciados de una Epistemología
Dialéctica al servicio de la didáctica en la
formación investigativa y experimental de las ciencias y
en particular de la química experimental.
3.5.3.1. Epistemología
dialéctica
Para contextualizar, podemos escoger el caso cubano y
abrir la discusión sobre los presupuestos
epistémicos de la educación superior
científica en la educación superior latinoamericana
y en especial en la ciencia química que se imparte en el
contexto colombiano con repercusión lógica en la
formación científica de las población
infantil y juvenil. Una primera visión o en el mejor de
los casos, una hipótesis factible es el planteamiento de
la dialéctica de las escuelas, los pensadores y la
práctica. La Epistemología Dialéctica es la
que refleja con mayor exactitud el enriquecimiento constante que
se viene produciendo y toma suficiente distancia de
posicionamientos exclusivamente constructivitas, o racionalistas,
o evolucionistas.
La Epistemología Dialéctica parte de los
propios cuestionamientos referidos, pero incursiona en ellos
desde el principio de la materialidad y unicidad del universo
así como desde los principios evolutivos que marca la
dialéctica materialista.
Por otro lado, se trata de una Epistemología con
un profundo compromiso antropológico, lo cual apunta
a:
a. La defensa de lo que denominamos
Hábitat Sociológico Del
Hombreb. La defensa de la necesidad de
llevar el conocimiento y el adelanto científico
más importante a la repercusión directa en la
vida cotidiana de todas las personas sin
discriminación alguna, es decir, entender que la
llamada "sociedad del conocimiento"[17],
"Globalización"[18] y "Nuevas
tecnologías de la información y la
comunicación"[19]. No podrán
erigirse como fenómenos plenos del desarrollo
tecnológico si no implican una praxis encaminada a la
eliminación de la indignidad humana y las inequidades
que no permiten erigir la superioridad del hombre dentro de
su educaciónc. La Epistemología Dialéctica
asume la defensa del hábitat ambiental del
hombre;d. El profundo y creciente carácter
social del conocimiento tiene que implicar un reordenamiento
social, tiene que tener como asiento su socialización
conducente a la mayor plenitud e integralidad de lo
humano;e. Retoma, con Marx, y eleva a rango de
determinante, la comprensión del conocimiento como
actividad humana, en la que el sujeto cognoscente es el ser
social y no la individualidad.f. Destaca la importancia del tratamiento de
los problemas epistemológicos a partir del enfoque de
sistema. Enfoca el conocimiento desde la óptica de la
totalidad, enfoque con el que empalma la visión y el
rol de la praxis en el proceso del conocimiento.
La Epistemología Dialéctica no es una
contemplación explicativa del proceso del conocimiento y
del desarrollo de las ciencias, o una reflexión
epistemológica per se, pasa a asumir todos sus
ínter condicionamientos sociales, históricos y
políticos. Resume en sí la unidad con lo que se ha
dado en llamar "sociología del conocimiento en sentido
amplio". Toma distancia así de la noción de
Max Scheler y Karl Mannheim sobre la Sociología del
conocimiento, en el punto que aborda de manera directa el
tratamiento de conceptos y categorías epistémicas.
La Sociología del conocimiento en sentido amplio
reconoce como parte de su trabajo, además de los
análisis y teorías, la discusión y
articulación de estos con discursos
epistemológicos. La pretensión de esta
posición es que la manera mas adecuada de desarrollar los
discursos epistemológicos y sus conceptos, es en
relación con conceptos fundamentales de la
sociedad.
La Epistemología adquiere un protagonismo
sustancial en la misión de defender para el conocimiento
de alto valor social el lugar que en el desarrollo humano le
corresponde. Estableciendo lecturas diferentes que se le da a lo
que se ha dado en llamar "sociedad del
conocimiento"[20].
El nuevo conocimiento no puede servir como no sea para
el enriquecimiento conductual, axiológico del hombre.
Justo el rol que se observa en el enfoque epistemológico
de ese acelerado devenir de la ciencia está en cuidar la
misión de ese nuevo conocimiento en función del
engrandecimiento de la obra humana y no de su deterioro
ulterior.
Como se ha apuntado, una Epistemología en el
siglo XXI no puede estar de espaldas al condicionamiento
histórico social del conocimiento y sus consecuencias. Por
esta razón la didáctica de las ciencias y su
epistemología deben partir de la construcción
colectivizada del conocimiento para darle a este conocimiento un
sentido social dentro del desarrollo del hombre y su
superación como ente viviente. Todo conocimiento
científico y tecnológico que descifre y ponga en
acción las leyes de la naturaleza por parte del hombre
debe pertenecer al hombre en su colectividad y finalmente ser
patrimonio cultural de la humanidad para el beneficio de la vida
de la especie humana sobre la tierra.
3.5.4. Epistemología – Currículo y
Proyecto Educativo
Dentro del marco de "La Sociedad del Conocimiento,
la Globalización y las Nuevas Tecnologías" es
necesario repensar el hecho educativo dentro de su
epistemología, su genealogía y su didáctica,
ligadas a un proyecto educativo diseñado desde la base
curricular. Aún dentro del planeta de naciones y dentro
del ámbito de la competitividad, cada nación se
fortalece en sus conocimientos científicos y
tecnológicos mientras otras se debaten en diseñar
un proyecto de nación que logre concertar sus
posibilidades en la globalización. Aunque la
vocación investigativa para la construcción de
conocimientos aplicables no es la constante en la región
latinoamericana y menos en Colombia, si se han establecido desde
la teoría o más bien desde los textos
gubernamentales propuestas importantes que no han logrado ser
permeadas por la población educativa del país. Para
mirar un poco el panorama institucional desde el currículo
nacional en construcción, y viable una vez se consolide la
paz o se concerte una convivencia pacífica a largo
plazo.
Desde esta óptica podemos leer en el texto de
lineamientos curriculares educativos del Ministerio de
Educación Nacional para las Ciencias Naturales y la
Educación Ambiental los textos de los referentes a)
Filosófico y Epistemológico, b) Sociológico
y c) Psico – cognitivo
3.5.4.1. Referentes Filosófico y
Epistemológico
El concepto del mundo de la vida de
Husserl
Existen dos razones fundamentales para ofrecer una
propuesta renovada y revisada del marco general del área
de ciencias naturales y educación ambiental. Se inicia con
reflexiones en torno al concepto de "mundo de la vida" utilizado
por el filósofo Edmund Husserl (1936[21]La
primera es que cualquier cosa que se afirme dentro del contexto
de una teoría científica, se refiere, directa o
indirectamente, al Mundo de la Vida en cuyo centro está la
persona humana. La segunda, y tal vez más importante para
el educador, es que el conocimiento que trae el educando a la
escuela, no es otro que el de su propia perspectiva del mundo; su
perspectiva desde su experiencia infantil hecha posible gracias a
su cerebro infantil en proceso de maduración y a las
formas de interpretar esta experiencia que su cultura le ha
legado. Y es que el niño, que llega a nuestras escuelas,
al igual que el científico y cualquier otra persona, vive
en ese mundo subjetivo y situativo que es el Mundo de la Vida. Y
partiendo de él debe construir, con el apoyo y
orientación de sus maestros, el conocimiento
científico que sólo tiene sentido dentro de este
mismo y para el hombre que en él vive.
Sin duda alguna el mundo de la vida convoca,
reúne, estudia, construye y dignifica los procesos de
conocimiento, y en especial cuando estos conocimientos son
construidos y compartidos para el bienestar de la sociedad, del
contexto y del ser humano. De igual forma se plantea un nuevo rol
de relaciones entre el docente y el educando como un proceso de
orientación o mediación entre el sujeto y el objeto
que permite construir conocimiento.
El olvido del Mundo de la Vida que Husserl
señala ha determinado que las idealizaciones
científicas se absoluticen y que el método
científico se convierta en la única racionalidad
posible. Este "dogma" hará ver a cualquier pregunta por lo
bueno o por lo bello como una trivialidad. En otras palabras, lo
único importante son los avances científicos; la
reflexión sobre las relaciones éticas y morales
entre los individuos, o el goce que ellos puedan tener ante una
obra de arte, carecen totalmente de importancia. No nos debe
extrañar entonces la así llamada crisis de valores
que hoy tanto nos preocupa.
Esta absolutización nos lleva a sentir que
todo debe ser valorado por su importancia científica.
Husserl ubica en el triunfo de esa admirable construcción
que es la ciencia positiva, el origen y la razón de ese
olvido. Llama entonces a Galileo descubridor y encubridor.
Descubridor de esa ciencia moderna que ha logrado expresar en
fórmulas numéricas las leyes de la naturaleza (en
otras palabras, expresar las leyes causales en términos de
relaciones funcionales) y encubridor de sus orígenes en el
sentido de que deja de lado el suelo primigenio en el que se
fundamentan todas las idealizaciones. Este suelo no es otro que
el de la experiencia cotidiana, el de la experiencia que los
estudiantes pueden tener cuando hacen deporte, cuando llevan sus
libros en el camino a sus casas, cuando mezclan azúcar y
agua para hacer limonada o cuando disuelven la panela o el
chocolate en agua caliente para preparar el
desayuno.
Conocimiento común,
científico y tecnológico
*El conocimiento común, la ciencia y la
tecnología, son formas del conocimiento humano que
comparten propiedades esenciales, pero se diferencian unos de
otros por sus intereses y por la forma como se
construyen."
Es común ver la ciencia y la tecnología
como actividades que sólo unos privilegiados puedan llevar
a cabo; hay una gran cantidad de estereotipos y creencias en ese
sentido, pero son totalmente infunda-das; en efecto,
contrariamente a lo que en ocasiones se cree, ellas son tan
propias del ser humano como pueden ser el arte o la agricultura,
en los sistemas educativos latinoamericanos las ciencias llamadas
exactas (Química, Física, matemáticas)
sufren una especie de rechazo por la forma didáctica en
que el docente ha confrontado la estructuración de estos
conocimientos transmitidos por otras culturas y no construidos
desde su génesis como lo demanda la epistemología
aplicada a la didáctica.
En este parte se propone el concepto de idea
estructurante en el cual se presenta un modelo a discutir en la
transposición didáctica de la ciencia erudita a la
ciencia educativa o escolar, este modelo presentado en la tesis
doctoral de Agustín Adúriz-Bravo se acoge como
posibilidad de debate en los llamados CAMPOS TEORICOS
ESTRUCTURANTES.
Dentro de los desarrollos de la los Proyectos Educativos
Institucionales es muy poco o casi nada el valor que se le ha
dado a la epistemología, más aún cuando esta
disciplina filosófica aún es novedad a nivel del
profesorado y directivas de las Instituciones académicas
de educación básica, media y superior.
Al querer abordar la epistemología como elemento
fundamental en la edificación de un Proyecto Educativo se
hace necesario tomar una posición de referencia en lo que
constituye la genealogía del conocimiento en el hombre,
sus respectivas taxonomías y la nomenologías con
que se ha referido a las diferentes cuestiones y campos del
conocimiento científico. Es por esto que para esta breve
presentación abordaremos el concepto de CAMPO TEORICO
ESTRUCTURANTE, al encontrar dentro de la pedagogía
significativa Ausebeliana el concepto de idea estructurante como
una herramienta de gran utilidad en la didáctica erudita y
escolar. Estas ideas estructurantes son conceptos disciplinares
de alto nivel de generalización e inclusividad en las
estructuras cognitivas del estudiante. Son ideas con capacidad de
organizar los conceptos y modelos presentes en la estructura de
una disciplina científica o de un currículo.,
Prescribiendo su enseñanza y desarrollo en algún
nivel educativo. En este sentido las Ideas estructurantes son los
ejes directores de la organización del conocimiento tanto
a nivel sintáctico como a nivel curricular de un
área del conocimiento. Desde la inspiración
Bacherlardiana, estos conceptos estructurantes tienen el poder de
estructurar la cognición. (Epistemología
cognitiva), son conceptos que van a alterar permanentemente y van
a transformar la estructura cognitiva del estudiante de una
manera significativa, permitiéndole adquirir nuevos
conocimientos coherentes, construyendo nuevos significados o
modificando los precedentes, lo cual se ha llamado la catarsis
Bacherlardiana.
El siguiente esquema intenta de alguna manera
representar la transposición de la ciencia a la
didáctica:
Figura 3.1.: Mapa de
Transposición de la ciencia a la didáctica del
conocimiento
(Adúriz –
Bravo)
Los modelos irreductibles, que actúan como
conceptos integrador con capacidad de síntesis, se
transforman en modelos teóricos generadores de cada una de
las familias disciplinares necesarias para construir la
estructura de una ciencia erudita y su consecuente
transición a la ciencias escolar. Se pueden exponer, a
manera de ejemplo, modelos irreductibles para el caso de las
ciencias naturales, como el modelo de cambio químico, el
modelo de ser vivo, el de partículas y movimiento, ondas y
campos, y el modelo de sistema Tierra.
En cualquier disciplina son abundantes las ideas
estructurantes ya sea de manera disjunta o complementaria,
abordan muchas líneas de concentricidad y líneas de
fuga en áreas temáticas y/o aspectos de la
disciplina. Estos aspectos crecen agrupados en torno a cuestiones
clásicas que son las que recorren o atraviesan la
disciplina. Se llama CAMPO TEORICO ESTRUCTURANTE a cada uno de
los conjuntos coherentes de ideas fundamentales que otorgan
identidad a una disciplina académica. Cada campo se
explicita a través de una Formulación Conceptual
Binaria, es decir, que cada CAMPO TEORICO ESTRUCTURANTE se
describe por sustantivos abstractos que remiten a cuestiones
epistemológicas históricamente importantes dentro
de la genealogía del conocimiento.
Figura 3.2: Mapa de correlación de
campos teóricos estructurantes conceptos
epistemológicos
(Adúriz –
Bravo)
*En la ciencia, por cada puerta que se
cierra se abren diez.
Esta sentencia popperiana (Popper,
1967)[22] permite poner en evidencia que cada
nueva solución en ciencia da surgimiento a nuevas
preguntas. La tabla periódica de Mendeleiev, daba
respuesta a la pregunta sobre los rasgos comunes en cuanto a la
forma de reaccionar de ciertos elementos con otros. Pero entonces
surgía el problema de las casillas que quedaban
vacías. Para Mendeleiev esas casillas correspondían
a elementos que debían existir en la naturaleza pero que
hasta el momento no se habían aislado. Estas nuevas
preguntas nos proyectan hacia nuevos conocimientos. Pero,
además, nos permiten relacionarlos con aquéllos
conocidos hasta el momento y, por tanto, reestructurar nuestra
concepción del mundo.
En este sentido, una respuesta a un problema
científico no puede ser concebida únicamente como
la culminación de un camino sino, más bien, como un
nodo de una red en continuo crecimiento. Ahora bien, este modelo
puede representar tanto el sistema de conocimiento de una
comunidad científica como el de un individuo particular.
Estos dos sistemas son isomorfos en su mecanismo de
construcción y pueden serlo también en su
estructura.
El crecimiento de la red no solamente es un
ensanchamiento de las fronteras sino el establecimiento de nuevas
conexiones entre nodos que hasta el momento eran independientes y
un enriquecimiento de las conexiones ya existentes. La respuesta
a una pregunta puede implicar el replanteamiento de otras que ya
habían recibido respuesta. Éste puede desembocar en
uno de los caminos siguientes: un nodo se reubica dentro del
contexto de la red o se elimina como tal; también puede
darse el caso de que un nodo que había sido eliminado se
restituya nuevamente.
En el siglo XVII se aceptaba ampliamente que el
calor era una manifestación del movimiento.
Científicos, filósofos y matemáticos como
Bacon, Descartes, Boyle, Hooke, Newton, Locke, Leibniz y otros
aceptaban lo que Galileo un tiempo antes había formulado;
el calor se relaciona con la rápida agitación de
las pequeñísimas partículas de las que
está hecha la materia de la cual se componen todos los
cuerpos. Esta agitación se denomina energía
cinética interna. Posteriormente esta forma de ver el
problema se reemplazó por la teoría del
calórico que ya había sido adoptada por algunos
filósofos griegos siglos antes. Hoy nuevamente vemos el
calor como algo estrechamente relacionado con la energía
cinética interna de un cuerpo. Éste es pues un caso
en el que un nodo de esta red de conceptos que había sido
eliminado, se restituye.
*Quien asume la ciencia debe ser consciente de
que la autocrítica y la crítica de los demás
jugadores son las únicas estrategias de juego que
garantizan una aproximación a la
verdad
.La única forma como se puede
establecer si una teoría explicativa es defectuosa, es
sometiéndola a la crítica. Las leyes
científicas son, desde el punto de vista lógico,
implicaciones. Hay entonces dos caminos para someter a
crítica las teorías. El primero es hacer un
despliegue de las predicciones que en virtud de las implicaciones
se pueden hacer y tratar de hacer observaciones cuidadosas y
controladas para ver si ellas se cumplen o no. El segundo es
hacer un examen de la coherencia entre las implicaciones y las
definiciones de la teoría. El primer camino se encuentra
muy bien ilustrado por una declaración de Einstein que
decía algo como lo siguiente: estoy dispuesto a aceptar
que mi teoría general de la relatividad es insostenible,
si ante un potencial de gravitación no se observa una
desviación hacia el rojo de las líneas del
espectro. En mayo de 1919, una expedición británica
se ubicó en un sitio propicio para llevar a cabo una serie
de experimentos durante un eclipse de sol. Ellos pudieron
establecer que la predicción acerca de la
desviación hacia el rojo y del cambio aparente de
ubicación de una estrella eran ciertas. Con ello se
ponía a prueba la teoría general de la relatividad
pues se observaba efectivamente lo que de ella se deducía
que debía observarse.
Cada vez que imaginamos una nueva hipótesis,
ella debe ser consistente con las demás. En otras
palabras, el sistema de hipótesis que conforma la
teoría no debe ser contradictorio. Nuevamente aquí
es ilustrativo analizar la teoría de la relatividad de
Einstein. Su hipótesis de que la velocidad mayor posible
tenía un valor finito y constante era incongruente con las
hipótesis más importantes de la física
clásica, a saber: que el tiempo y el espacio son
dimensiones homogéneas.
En otras palabras, la hipótesis de que la
velocidad de la luz es siempre 300.000 km/s y la mayor posible,
sea cual sea el observador que la mide, era incompatible con la
de que el tiempo es infinito, invariable y el mismo para todos;
era incompatible también con la de que el espacio es un
recipiente infinito, inmodificable e independiente de su posible
contenido: la materia. Si existe una incompatibilidad entre
hipótesis es necesario descartar unas u otras. Parte de la
genialidad de Einstein fue la osadía de descartar las que
eran más aceptadas universalmente y que, se podría
decir, eran esenciales. En efecto, la homogeneidad del tiempo y
del espacio es necesaria para que toda la estructura newtoniana
se mantenga.
En esa transposición de lo erudito a lo escolar o
a lo educativo dentro de la formación científica,
el docente debe saber entender las dimensiones culturales y
cognitivas de los educandos para así poder proponer los
experimentos e investigaciones propicias que permitan ir
construyendo un conocimiento nodal en cadena sin dejar
vacíos ni baches que generen ambivalencias de sentido e
interpretación practica de los conocimientos.
3.5.4.2. Referente
Psico-Cognitivo
La construcción del
pensamiento científico
Existen diversos trabajos acerca de cómo el
ser humano construye conocimientos científicos. Se plantea
la hipótesis de que el desarrollo del pensamiento
científico puede ser dividido en tres grandes
períodos llamados: período preteórico,
período teórico restringido y período
teórico holistico. A lo largo de estos períodos se
puede construir pensamiento científico, entonces la
función del docente investigador es saber desencadenar y
fortalecer procesos cognitivos-formativos en los
estudiantes.
A. Período
preteórico
En este período se pueden distinguir dos
etapas. La primera de confusión entre descripción y
explicación, el estudiante es capaz de hacer descripciones
de objetos y sucesos, pero no es capaz de distinguir la
descripción de un suceso de su explicación. En la
segunda etapa, el estudiante es capaz de distinguir las
explicaciones de las descripciones y hace explicaciones
subjuntivas: explica un suceso mostrándolo como un caso
particular de una relación general. Esta etapa se denomina
como etapa de las explicaciones subjuntivas
. B. Período teórico
restringido
Este período se compone de una etapa en la
que el estudiante hace explicaciones acudiendo a conceptos
teóricos y a relaciones entre leyes interconectadas
lógicamente. Pero estas explicaciones se mantienen
restringidas al campo relativo al fenómeno
explicado
. C. Período teórico
holistico
Este período se compone de dos etapas. La
primera llamada de las explicaciones generales en la que el
estudiante es capaz de hacer explicaciones acudiendo a conceptos
teóricos y a relaciones entre leyes interconectadas
lógicamente, sin restringirse, como en el período
anterior, a las relaciones dentro del campo del fenómeno
explicado, sino por el contrario con la capacidad de establecer
relaciones entre este campo y otros campos dentro de la
disciplina, mostrando la capacidad de integrar el conocimiento
disciplinar mediante una teoría general . La segunda etapa
llamada de las explicaciones generales holísticas se
caracteriza por la capacidad que tienen los estudiantes de esta
etapa de hacer explicaciones generales como las de la primera
etapa de este período, pero además son capaces de
establecer relaciones entre las diversas teorías generales
disciplinares, conformando así una gran teoría
holística sobre el mundo de lo natural que se puede
integrar con una teoría holística sobre lo social
permitiéndole así tener una cosmovisión
gracias a la cual puede situarse a sí mismo en su mundo en
el contexto de un proyecto personal de vida.
3.5.5. Pedagogía y Didáctica de las
ciencias
Howard Gardner (1991)[23] denomina
"preconcepciones equivocadas" a las ideas erróneas en las
ciencias naturales. Muchos son los ejemplos reseñados que
sobre preconcepciones equivocadas se dan desde diferentes
disciplinas.
La caracterización de estos conocimientos previos
(preconcepciones) coincide básicamente en que:
Están dotados de cierta
coherencia interna.Son comunes a estudiantes de diferentes
medios y edades.Presentan cierta semejanza con
concepciones que estuvieron vigentes a lo largo de la
historia del pensamiento.Son persistentes, es decir, no se
modifican fácilmente mediante la enseñanza
habitual, incluso reiterada.
3.5.5.1. El lenguaje científico y
la enseñanza de las ciencias naturales y la
educación
Generalmente el profesor de ciencias utiliza
prematuramente en su clase lenguajes formalizados y modelos. Las
ciencias naturales por ser ciencias factuales están
referidas a las cosas, eventos y procesos del mundo natural. Sus
proposiciones, escritas en general en un lenguaje técnico
o formalizado describen, en forma directa o indirecta,
propiedades o relaciones entre entes físicos. Si un
profesor de biología y/o química lee la
ecuación:
Sabe perfectamente que ella representa el proceso de la
fotosíntesis mediante el cual por cada molécula de
glucosa (C6H12O6) que se sintetice, se liberan seis (6)
moléculas de gas oxígeno (O2) y para ello se
requiere que se combinen seis (6) moléculas de
dióxido de carbono (CO2) con seis (6) moléculas de
agua (H2O) en presencia de la luz y de la clorofila.
Pero mucho antes de que se pudiera expresar esta
ecuación utilizando la sintaxis y los símbolos
químicos y matemáticos, era posible referirnos a la
fotosíntesis en un lenguaje natural a través del
castellano o de cualquier otro idioma o dialecto.
Toda persona para comunicarse utiliza un lenguaje
natural: palabras, señales, símbolos, orales o
escritos, gesticulaciones, que cuando están codificados y
estructurados conforman un sistema de expresión verbal
(lengua) utilizado para designar tanto propiedades como
relaciones, entre otras cosas. El proceso natural es que toda
aserción o concepción acerca del mundo se exprese
primero en un lenguaje natural; esta expresión, y muchas
otras, van siendo depuradas, simplificadas, precisadas y
relacionadas con la ayuda de un sistema simbólico que poco
a poco se va convirtiendo en el lenguaje formalizado propiamente
dicho y que en muchos casos, se compendia en fórmulas
matemáticas que permiten eliminar cualquier
ambigüedad y expresar las relaciones con generalidad y
precisión. El uso de sistemas numéricos es el
único instrumento capaz de establecer relaciones
cuantitativas entre las propiedades de objetos o
fenómenos.
Pero a pesar de todo lo anterior, y hasta ciertos
niveles de abstracción, todo lo que se dice en un lenguaje
formalizado puede decirse también en lenguaje natural,
dependiendo de la comunidad lingüística en la que se
aborde la temática.
Ahora bien, el lenguaje natural cuenta con la ventaja
pedagógica de que el estudiante entiende muchísimo
más fácilmente cualquier proposición
expresada en él que su correspondiente en un lenguaje
formalizado. La primera razón para la preferencia del
estudiante por el lenguaje natural es el vocabulario. Los
lenguajes formalizados usan términos extraños para
el estudiante ("constante gravitacional" o "coeficiente de
dilatación", "potencial de ionización", "genes
recesivos" por ejemplo); o usan términos que le son
familiares pero con significados tan restringidos y
especializados que esta familiaridad termina siendo un
obstáculo porque al estudiante se le dificulta desligar el
término de su significado y sus connotaciones cotidianas.
(Las nociones de "trabajo", "calor" "mutación",
"equilibrio", son buenos ejemplos).
El paso apresurado a los lenguajes formalizados, lo
único que produce es un manejo sintáctico, en
ocasiones correcto, desprovisto de toda semántica. Se
encuentran entonces casos, bastante numerosos, de estudiantes que
saben expresar cantidades en notación científica y
multiplicar y dividir potencias de 10, pero que no saben por
ejemplo qué cantidad es 1.2 X 108 cm3 de agua. Se
encuentran también estudiantes que reproducen todos los
pasos de una demostración sin entender qué es
demostrar ni qué han demostrado; estudiantes que
desarrollan aparentemente en forma impecable la solución
de un problema sin entender qué problema tenían que
resolver; estudiantes que resuelven un tipo de problema con una
presentación determinada pero que no resuelven otro del
mismo tipo porque se presenta de una forma distinta.
La introducción de los lenguajes formalizados
requiere entonces de un cuidadoso proceso que le permita al
estudiante ver la necesidad de utilizar un lenguaje de esa
naturaleza y le otorgue el tiempo suficiente para hacer esa
transición que, históricamente, se dio en forma
paulatina.
La práctica educativa debe, entonces, involucrar
una acción comunicativa a través del lenguaje que
permita al alumno encontrar sentido y significado, y no sea un
obstáculo que bloquee al estudiante para acceder a los
conocimientos científicos. Los símbolos, las
fórmulas, las ecuaciones, son la síntesis de las
abstracciones conceptuales científicas y como diría
Einstein "La ecuación es lo último que se
escribe".
Una de las estrategias con las cuales el educador puede
orientar las actividades en el proceso de enseñanza de las
ciencias, es la de desarrollar trabajos que permitan al educando
analizar los procesos evolutivos del conocimiento
científico a través del tiempo (didáctica
epistémica), o sea, su transformación
histórica en la cual se dan los cambios o rupturas de
paradigma.
Y no sólo seguir la genealogía de los
conocimientos científicos, sino dentro del modelo de la
Escuela investigativa, reproducir los experimentos y pruebas de
laboratorio que llevaron a los científicos a la
conclusión de conceptos científicos.
3.5.5.2. El papel del
laboratorio
*Los alumnos y el profesor, al igual
que los científicos, van al laboratorio para "interrogar"
a la naturaleza con el fin de confirmar o rechazar sus
hipótesis.
Cuando el científico va al laboratorio para hacer
un experimento, él sabe ya, o mejor, cree saber, lo que
sucederá. Este señalamiento lo hace Kant en el
prólogo de la segunda edición de su Crítica
de la razón pura. Llama la atención sobre el hecho
de que no es posible conocer sino aquello que la razón ya
sabía previamente. El experimento tiene el papel de
confirmar o falsear las hipótesis que el científico
ha construido sobre la base de sus idealizaciones acerca del
Mundo de la Vida. El instrumental y la forma como éste se
ha dispuesto son ya una consecuencia de esta
idealización.
El plano inclinado que pulió Galileo y las
esferas de diversas masas que hizo rodar por él mientras
contaba los compases que con un instrumento de cuerda
podía ejecutar desde el momento en que la esfera se
ponía en movimiento hasta cuando tocaba la mesa, eran las
condiciones más cercanas a las ideales que podía
lograr con aquello que estaba a su alcance. Y ese ideal era
permitir el movimiento de esferas de diversas masas sin que
actuara sobre ellas algo diferente de la fuerza ejercida por la
atracción entre la masa de la tierra y la de la esfera,
con el fin de mostrar lo que él ya sabia: que
Aristóteles estaba equivocado al afirmar que los cuerpos
pesados caen más rápidamente que los livianos.
Mediante un plano perfectamente pulido, él estaba
idealizando ciertos sucesos del Mundo de la Vida: los objetos que
caen. Y era necesario hacerlo así pues los cuerpos cayendo
tal como caen las piedras, o el vaso de la mesa o la famosa
manzana del árbol, planteaban problemas de medida
insalvables para la época. Para poder hallar alguna
regularidad expresable a través de relaciones
numéricas es imposible, la mayoría de las veces,
actuar sobre los sucesos tal como se presentan en el Mundo de la
Vida. Es necesario hacer arreglos cuidadosos para poder
establecer aquello que ya se sabe. Es necesario, diría
Kant, saber interrogar a la naturaleza para establecer si ella se
comporta como previamente se ha determinado que lo hace,
apoyándose en buenas razones. Es así como los
experimentos de Galileo, los de Mendel o los de cualquier otro
científico fueron diseñados teniendo en cuenta sus
conjeturas, sus hipótesis, que no pueden entenderse sino
dentro del amplio contexto de su obra científica global:
el experimento de Galileo con el plano pretendía poner a
prueba la hipótesis de que las esferas aumentarán
su velocidad a una tasa constante y que esta tasa sería
independiente de su masa; en otras palabras, Galileo pensaba que
una esfera de gran masa aumenta su velocidad a la misma tasa que
lo hace una de muy poca masa. Y esta hipótesis era
congruente con toda una forma de entender el movimiento de los
cuerpos en el espacio y, lo que es más importante, esto
era congruente con una filosofía, una cosmovisión
del mundo (opuesta a la de Aristóteles) que le daba
contexto y la hacía comprensible. Así mismo, Mendel
antes de hacer sus experimentos con sus plantaciones de guisantes
(que por el hecho de hacerlas mediante ciertos arreglos
cuidadosamente diseñados, su huerta se convertía en
su laboratorio) suponía qué resultados iba a
obtener porque ya había construido una teoría que
le permitía entender cómo los organismos vivos
heredan sus características físicas.
El laboratorio es pues el sitio donde se diseña
la forma de someter a contraste las idealizaciones que hemos
logrado acerca del Mundo de la Vida, mediante procedimientos que
son concebidos dentro de la racionalidad de estas mismas
idealizaciones y que tienen la misión de proveer elementos
de juicio para tomar una decisión acerca de la objetividad
de estas idealizaciones. En otras palabras, en el laboratorio
podemos encontrar los argumentos de mayor peso para poder
argumentar ante la comunidad científica la necesidad de
refutar o confirmar la teoría que explica la clase de
fenómenos a la cual pertenece lo observado en el
laboratorio. Sin esas idealizaciones, sin un marco teórico
que le dé al estudiante la posibilidad de
observar, el experimento en el laboratorio es una actividad
enteramente superflua.
3.6. LA EPISTEMOLOGÍA DE LA
DIDÁCTICA
Desde una perspectiva constructivista, la mejor manera
de iniciar un tema científico es planteando un problema
que se refiera a ese tema. Es importante señalar de
entrada que lo que para el profesor es un problema para el
estudiante puede no serlo: o bien no es comprensible para
él, o puede no ser motivante. En cualquiera de estos dos
casos el problema no invita ni incita al alumno a resolverlo y,
en consecuencia, no tiene las propiedades de los problemas que
han originado los trabajos científicos responsables del
crecimiento del corpus de conocimiento científico. Los
problemas que los científicos abordan comprometen toda su
energía, lo involucran integralmente.
Pensamos que un postulado pedagógico
constructivista que está en el fondo de este componente es
que el ambiente escolar debería reproducir el ambiente de
las comunidades científicas en las que la voluntad de
saber y el amor por el conocimiento son elementos de central
importancia. Los problemas incomprensibles para los estudiantes o
que no tienen ningún interés para ellos
están muy lejos de reproducir ese ambiente
científico.
El problema con el que se inicia un tema debe tener
entonces las siguientes propiedades:
a. Debe ser lo suficientemente sencillo como para que
todo el curso lo entienda y se sienta capaz de ofrecer una
solución posible y de opinar acerca de las propuestas de
solución de sus compañeros o del
profesor.
b. Debe ser lo suficientemente complejo como para que no
exista una solución trivial, canónica (una
respuesta correcta se diría en el modelo
tradicional).
c. Debe ser motivante; debe involucrar a los
estudiantes, debe comprometerlos en el trabajo para hallar
respuestas válidas, convincentes, bien argumentadas. Debe
desequilibrarlos y, en consecuencia, desconcertarlos o
asombrarlos.
d. Debe permitir que se adopten diversas posiciones,
ojala opuestas, de forma tal que sea posible promover la
discusión entre los estudiantes.
Un elemento muy importante para ser tenido en cuenta es
el lenguaje en el que se plantea el problema. En palabras del
doctor Federici, los problemas deberían ser planteados en
el lenguaje blando del mundo de la vida. Los tecnicismos y el
lenguaje duro de las ciencias no es el más apropiado para
el planteamiento de estos problemas. En este sentido, la gran
mayoría de los problemas de los libros de texto de
física deberán ser descartados como buenos
problemas para iniciar un tema. Ellos son, en palabras del doctor
Perkins, problemas sesgados hacia el profesor; en otras palabras
son problemas para el profesor pero no necesariamente para el
alumno.
Los problemas de los cuales hablamos aquí
están muy relacionados con el concepto de Tópicos
Generativos de los cuales hablan el doctor Perkins y sus
colaboradores en su propuesta de Enseñanza para la
Comprensión (Teaching for Understanding). "Los
tópicos generativos se refieren a aquellas ideas y
preguntas centrales, que establecen múltiples relaciones
entre unos temas y otros, y entre estos temas y la vida de los
estudiantes, por lo cual generan un auténtico
interés por conocer acerca de ellos. Se han llamado
Tópicos Generativos porque este nombre evoca su poder para
generar conocimientos, relaciones, un interés y necesidad
-y por ende un compromiso auténtico – por indagar sobre el
asunto que se quiere entender".
Resaltemos un punto de suma importancia: desde el
momento en que el profesor o los alumnos plantean un problema,
debe intentarse instalar a los alumnos en un ambiente de
búsqueda, de discusión, de análisis, de
apertura a las nuevas ideas (así no sean buenas desde la
perspectiva del profesor), de comunicación en el que todos
pueden expresar sus ideas y ser oídos con atención,
de buena disposición para intentar situarse en la
perspectiva del otro… Este ambiente es esencial para el
éxito pedagógico.
Un último elemento importante: debemos partir de
los sistemas concretos y no de los sistemas simbólicos.
Vasco (1994)[24] distingue en todo sistema
matemático tres subsistemas: un sistema concreto, un
sistema conceptual y un sistema simbólico. Pensamos que
algo equivalente sucede en los sistemas físicos. En
efecto, creemos que en todo sistema físico existe un
sistema concreto compuesto por:
a. Unos elementos concretos: los objetos del
mundo (es decir lo real organizado): una bicicleta, el ascensor
de Virginia, unas esferas de metal y de madera, un balón
de fútbol.
b. Unas relaciones concretas: los objetos del
mundo están relacionados temporal y espacialmente entre
sí: Virginia está dentro del ascensor; la esfera de
metal llega al suelo primero que la de madera; el balón de
fútbol sigue una trayectoria curva en el eje horizontal
con respecto al jugador que lo patea.
c. Unas operaciones concretas: algunos objetos
actúan sobre otros y modifican sus relaciones con los
demás o los modifican a ellos mismos: El jugador de
fútbol patea el balón con chanfle; la tierra atrae
las esferas de metal; el ascensor se estrella contra la
tierra.
En un sistema físico existe también un
sistema conceptual desde el cual podemos organizar lo real y
entenderlo como nuestro mundo; este sistema que nos permite
entender lo real no es otro que un modelo mental con el cual
modelamos lo real para organizarlo. Este sistema está
compuesto por:
a. Los elementos conceptuales que denotan los elementos
concretos: todo objeto es producto de una
construcción activa de los sujetos que trabajan un cierto
sector de lo real gracias a su acción sobre los procesos
ahí. (Escobedo,1997) Todas estas acciones interiorizadas
gracias al lenguaje y la reflexión sobre ellas dan
surgimiento a los conceptos.
b. Las relaciones conceptuales que denotan las
relaciones concretas entre los elementos concretos: toda
relación entre los objetos no puede ser entendida sino
desde el modelo activado en forma similar a como todo objeto no
puede ser concebido sino desde ese mismo modelo. La
relación de equivalencia entre las magnitudes de dos
objetos.
c. Las operaciones conceptuales que denotan las
operaciones concretas sobre los elementos concretos: lo
propio es válido para las operaciones sobre los objetos
concretos. La operación de unir la masa de dos objetos en
una balanza o la de incrementar la velocidad de un cuerpo
mediante la aplicación de una fuerza, por
ejemplo.
Por último, en todo sistema físico existe
un sistema simbólico que se refiere al sistema conceptual.
En ciencias naturales es usual y deseable contar con un sistema
simbólico que permita un "manejo funcional" del sistema
conceptual cuando se trata de predecir y controlar lo que sucede
en el nivel de los sistemas concretos. Los símbolos que se
refieren a ciertos objetos y los símbolos que se refieren
a ciertas relaciones y pueden ser utilizados para hacer
cálculos precisos acerca de un estado futuro de los
objetos. Este sistema en forma equivalente a los otros dos
sistemas está compuesto por:
a. Elementos simbólicos que simbolizan los
elementos conceptuales: el símbolo M para el
concepto de masa; el símbolo P para el concepto de
peso.
b. Relaciones simbólicas que simbolizan las
relaciones conceptuales: el símbolo = para simbolizar
relaciones de igualdad entre magnitudes de la misma
clase.
c. Operaciones simbólicas que simbolizan las
operaciones conceptuales: el símbolo + para
simbolizar la unión de dos magnitudes.
3.6.1. Virtudes de la
experimentación
Vasco (1996), en un trabajo sobre enseñanza de
las ciencias, cita un aparte de un texto escrito por algunos
profesores de ciencias muy calificados; el texto dice:
"Entendemos la experimentación como una serie de
actividades diseñadas, controladas y desarrolladas en un
medio escolar". Vasco dice lo siguiente sobre esta forma de
entender la experimentación: "Efectivamente, eso describe
lo que pasa en los laboratorios de los colegios y universidades.
Pero para mí, la experimentación coherente con la
epistemología piagetiana no puede ser ni tan
diseñada como parece decirse en esta descripción,
ni tan controlada, ni tiene que desarrollarse necesariamente en
el medio escolar. Lo ideal sería que el alumno mismo
pudiera orientar su actividad para poner a prueba sus propias
hipótesis; que él mismo controlara las variables y
los posibles errores, y que ojala continuara sus actividades
experimentales después de la jornada escolar". La
experimentación tal como la concebimos aquí es
coincidente con la posición de Vasco. No se trata de que
el profesor diseñe un experimento con todas las medidas y
los controles bien planeados desde su propia concepción
del problema. Se trata de que, por el contrario, tal como propone
Vasco, los mismos estudiantes diseñen el experimento que
pondrá a prueba sus propias hipótesis.
El experimento en un primer momento será muy
probablemente deficiente, insuficiente para poner a prueba las
hipótesis correspondientes; pero eso es lo de menos. Lo
importante es que se haya logrado construir un buen contexto para
el experimento. El buen contexto son los modelos opuestos en
virtud de los cuales se esperan resultados opuestos. Este
contexto garantizará que los resultados del experimento,
cuales quiera que ellos sean, serán contrarios a las
expectativas de un grupo de estudiantes. Ellos se
encargarán de impugnar el experimento, si no hay otros
estudiantes que se hayan ya percatado de que el experimento tiene
algún error de procedimiento o de medida. Los
cuestionamientos que los mismos alumnos le hagan al experimento
permitirán ir disolviendo los problemas que el
diseño inicial presentaba. Con ello se habrá ganado
el objetivo primordial: que todos entiendan qué es un
control experimental y, en el caso que los ocupa, por qué
es indispensable hacer los controles que los diversos
participantes en la discusión señalan como
necesarios.
La experimentación así concebida, conserva
su carácter de instrumento de contrastación de las
teorías. La experimentación "ilustrativa" nos
parece inadecuada especialmente en los primeros cursos de
ciencias. Este tipo de experimentación se da cuando el
profesor establece en la clase teórica qué debe
acontecer en determinadas circunstancias según una
determinada teoría. En el laboratorio correspondiente
realiza un experimento para mostrar que en efecto sucede lo que
dice la teoría que debe suceder; si tiene experiencia y
algo de suerte, sucede algo muy parecido a lo predicho; si no,
obtiene un resultado muy diferente y se ve obligado a decir que
por problemas del material o de ciertas circunstancias el
experimento no arrojó los resultados esperados, pero que
si se hubiera realizado en las condiciones requeridas por la
teoría sí se hubieran observado los resultados
esperados.
Aquí el papel del profesor cambia radicalmente.
Su misión no consiste ya en preparar un experimento sin
defectos para mostrarle al alumno que "la teoría es
verdadera", sino, como anota Vasco en el documento citado, en
contar con una buena cantidad de material variado, ojala cercano
a la vida cotidiana, que él ofrecerá oportunamente
a sus alumnos cuando ellos lo pidan o lo sugerirá
hábilmente cuando ellos no imaginen la posibilidad de
utilizarlo. El profesor experimentado, que conoce las
"teorías de sus alumnos" sabrá anticiparse a las
necesidades creadas por ellas y contará en el laboratorio
con el material idóneo para contrastarlas.
El experimento concebido de esta manera, guarda en el
salón de clase el mismo sentido de ser un instrumento para
construir conocimiento válido y convincente. El
experimento debe encontrarse siempre como una pieza clave dentro
de un proceso de argumentación. Como lo señala
Vasco en el mismo documento, "no se debe permitir a los
estudiantes empezar a experimentar sólo "para ver
qué pasa", sin haber formulado antes predicciones
precisas, y sin haber dado razones y explicaciones
hipotéticas para sustentar cada predicción. Los
estudiantes cambian sus predicciones si no sucede lo que ellos
creían, y no aceptan tan fácilmente comprometerse
con una predicción y arriesgarse a "quedar mal". Muchas
veces es conveniente exigir que se ponga por escrito, en el
tablero o en una hoja de papel, la predicción o la
razón para ella." Las teorías de los alumnos le dan
el valor de un verdadero experimento al experimento en el
salón de clases.
Después de diversos intentos, después de
repetir varias veces el experimento mejorado cada vez por las
críticas y las sugerencias de los alumnos o del profesor,
cuando él lo considere pertinente (cuando vea por ejemplo
que ninguno de los alumnos señala un error de medida o la
falta de control de una variable), se puede establecer
cuál fue el modelo respaldado por los resultados del
experimento.
3.7. LINEAMIENTOS CURRICULARES
Desde lo conceptual partiremos de la propuesta de
lineamientos y contenidos curriculares propuestos por el
Ministerio de Educación nacional para las Ciencias
Naturales y la Educación Ambiental, documento en el cual
se recogen algunos de los conceptos ya expresados y que apuntan
desde la teoría a una escuela investigativa y problemita
para la enseñanza de las ciencias, a manera de resumen se
presentan las secuencias propuestas en dos gráficos que
ilustran la estructura currícular propuesta:
Diagrama para interpretar la estructura
curricular MEN
a. El currículo debe diseñarse
centrando la atención en el estudiante y sus
capacidades cognitivas. Por esta razón las columnas
que se refieren a los Procesos de pensamiento y acción
determinan las demás.b. Se hace una propuesta para organizar los
contenidos científicos por temas guardando una
relación con los niveles de complejidad de los
procesos de pensamiento y acción y con el Mundo de la
Vida a la cual estos conocimientos se refieren.c. El conocimiento construido por los
estudiantes adquiere sentido en su relación con el
Mundo de la Vida. El conocimiento se construye como respuesta
a los problemas que el ser humano encuentra en su mundo y
éste es atendido en forma diferente gracias al
conocimiento construido, lo cual da surgimiento a nuevos
problemas y nuevos interrogantes.
Figura 3.3: Mapa de lenguajes para
la enseñanza integral de las ciencias
No deja de ser importante analizar la propuesta de
contenidos curriculares presentada a la comunidad educativa por
el Ministerio de Educación nacional por grupos de grados
desde el grado preescolar hasta el grado 11. (Anexo)
3.8. LA QUÍMICA EXPERIMENTAL
3.8.1. Breve reseña del origen y desarrollo de
una disciplina científica.
3.8.1.1. El nacimiento de la
química
En el periodo que se extiende desde el siglo XVII al XIX
se produce el tránsito del absolutismo real, como forma de
gobierno en el mundo occidental, al sistema capitalista y a la
reconfiguración de la estructura social en su
composición de clases. Esta sociedad capitalista emergente
alentó cambios en las tecnologías que dieron lugar
a la Primera Revolución Industrial representativa de la
conquista de la energía del vapor y del desarrollo de la
industria metalúrgica y los textiles.
En el campo de la Química el siglo XVII marca el
inicio de la introducción de la balanza para estudiar las
transformaciones químicas y un cambio en el centro de
interés del tipo de sustancias objeto de estudio desde los
minerales y metales hacia ¨los vapores o
espíritus. Pionero de estos virajes es el médico
flamenco J.B. Van Helmont (1577 -1644).
Si un alquimista al observar la deposición de una
capa de cobre sobre un clavo introducido en una solución
de azul de vitriolo, creía ver la transmutación del
hierro en cobre, Van Helmont estudia la disolución de los
metales en los tres ácidos minerales fuertes y la
recuperación de los metales de estas
disoluciones.
Se enfrasca también Van Helmont en la penosa
tarea de atrapar las sustancias escurridizas que se escapan
en numerosas transformaciones a las cuales bautizó con el
término de gases, derivado del griego "chaos". Así
aísla el gas liberado en la fermentación del vino
que identifica con el gas desprendido en la reacción
entre el carbonato de calcio y el ácido acético, al
cual llama gas
silvestre.
Pero fueron los trabajos del primer químico, el
irlandés Robert Boyle (1627 – 1691), los que marcaron una
nueva pauta. En 1622 descubre, al estudiar el comportamiento que
experimenta el volumen de los gases con las variaciones de la
presión, la ley que llega a nuestros días como ley
de Boyle. En su libro "El químico escéptico" se
suprime el prefijo de la vieja alquimia pero la verdadera ruptura
que propone con el pasado no se reduce a un cambio
ortográfico. A partir de él, los elementos no
resultan deducidos del razonamiento especulativo, sino del
criterio experimental de carácter primario en el sentido
de no admitir una ulterior descomposición.
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