Promotion and Development of Scientific Thinking Skills for a Culture of Diversity
Por: Silvio Daza Rosales, José Rafael Arrieta Vergara.
Docentes, integrantes del Grupo de Renovación en la Enseñanza de las Ciencias (GRECI) del Instituto Universitario de la Paz (UNIPAZ). biosidaza@hotmail.com;llanadero@hotmail.com
“Una revolución supone el abandono de una estructura teórica y su reemplazo por otra incompatible con lo anterior “(Tomas Khum)
Resumen
El presente artículo resalta la importancia y el papel de las ciencias, como actividad humana compleja, en el campo de aplicaciones del contexto escolar y teniendo en cuenta los valores del alumnado y los objetivos de la escuela y por lo tanto la importancia de plantear competencias científicas definida como una integración de conocimientos, habilidades, actitudes, valores y responsabilidades, para lo cual se hace una serie de preguntas que se deben tener en cuenta cuando se está construyendo un currículo de ciencias.
Palabras claves: Competencia, Estándares, Ciencia Escolar, Alfabetismo Científico, currículo.
Summary
The present article stands out the importance and the paper of the sciences, as complex human activity, in the field of applications of the school context and keeping in mind the values of the pupil and the objectives of the school and therefore the importance of outlining scientific competitions defined as an integration of knowledge, abilities, attitudes, values and responsibilities, for that which a series of questions is made that you/they should be kept in mind when a curriculum of sciences is building.
Key words: Competition, Standard, School Science, Scientific Literacy, curriculum.
INTRODUCCION
La Declaración de la Conferencia Mundial sobre Ciencia para el siglo XXI, auspiciada por la UNESCO y el Consejo Internacional para la Ciencia, expresa: “Para que un país tenga la capacidad de abastecer las necesidades básicas de su población, la educación en ciencia y tecnología es una necesidad estratégica”. Como parte de esa educación, los estudiantes deben aprender a resolver problemas específicos y a responder a las necesidades de la sociedad utilizando el conocimiento y las habilidades científicas y tecnológicas.
El crecimiento vertiginoso del conocimiento científico y la adopción masiva de innovaciones tecnológicas ocurridas durante el siglo XX y en particular en la primera década del siglo XXI, han tenido y tienen una fuerte influencia sobre nuestros estilos de vida y nuestro propio bienestar. Estos avances han promovido cambios en la manera de vernos como personas, de pensar, de comunicarnos, de trabajar y de un profundo cambio en nuestra ubicación e interacción con la naturaleza.
Los nuevos avances en la ciencia tienen su correlato en el desarrollo de nuevas tecnologías, cubriendo áreas que abarcan desde la salud (desarrollo de nuevos fármacos, introducción de técnicas no invasivas de análisis, avances en microcirugías, etc.), biotecnología, nuevas formas de producción no contaminantes, entre otros. Y estas a su vez promueven nuevas disciplinas no concebidas hace un cuarto de siglo.
Para poder progresar en este nuevo escenario, se necesita formar personas creativas, capaces de desarrollar nuevas ideas, de identificar y resolver problemas, personas comprometidas con el destino común de sus semejantes, interesados en construir, en compartir, en producir y que sean capaces de adaptarse rápidamente a dichos cambios.
En virtud de la velocidad con que se producen los avances, la adaptación a los cambios es uno de los aspectos centrales sobre los cuales debiera articularse el proceso de formación desde los primeros estadios de la educación.
Por consiguiente esa formación estaría enmarcada en Educar para la competencia… Según expuso Delors en una intervención memorable en referencia a la orientación de la enseñanza en la Unión Europea, la educación ha de ser desarrollo de competencias que corresponden a cuatro dimensiones humanas: la del ser, la del hacer, la del conocer y la de convivir.
A un alumno “competente”, “los conocimientos” le ayudan a “hacer”, en sintonía con su propio “ser” (en sintonía con su creatividad), a la vez que convive con los otros (porque sabe trabajar en equipo). Va emergiendo un nuevo enfoque de la enseñanza y una nueva manera de evaluar a los alumnos, por competencias (Harlen, 2002; Bruner, 1999). Este cambio propuesto requiere un punto de partida para la enseñanza de las ciencias muy diferente del actual, lo que interesa es que “lo que se sabe” sea, a la vez, lo que se sabe hacer, lo que se sabe evaluar de manera personal y lo que se hace con los otros. Y, a partir de este punto de partida, las ciencias dejan de ser neutras, aparecen de manera muy natural numerosos sistemas de valores que intervienen y, con ellos, se hace necesario el espacio de libertad para escoger al que no se puede renunciar.
¿Por qué hay que enseñar las ciencias?
Las ciencias constituyen una manera de pensar y de actuar con el objetivo de interpretar determinados fenómenos e intervenir en ellos mediante un conjunto de conocimientos teóricos y prácticos, estructurados. El modelo cognitivo de ciencia (MCC) (Giere, 1988; 1992) nos muestra que el proceso mediante el cual se construyen estos conocimientos no es radicalmente diferente del de otras elaboraciones humanas con las cuales se da significado a los acontecimientos que se quieren controlar. El conocimiento científico tiene de peculiar que puede estar al alcance de todos aquéllos que quieren saber cómo funciona el mundo y cómo intervenir en él.
La ciencia es una parte importante de nuestra cultura por que ofrece un conjunto de historias explicativas sustantivas que nos cuenta cosas nuevas, importantes e interesantes sobre nosotros mismos y sobre el mundo en que vivimos, cosa que han demostrado ser perfectamente fiable y útiles. Por ejemplo, que las enfermedades las trasmiten microorganismos, que el ojo solo no puede ver; que los rasgos hereditarios los trasmite un código químico, que todas las especies han evolucionado a partir de organismos más simples; que todas las sustancias están compuestas de partículas diminutas unidas por fuerzas de la naturaleza eléctrica; que las muchas sustancias distintas que vemos alrededor están formadas por diferentes redisposiciones de las mismas partículas, y que el universo tuvo su principio en una inmensa explosión.
Si las ciencias son el resultado de una actividad humana compleja, su enseñanza no puede serlo menos: debe concebirse también como actividad y para ello debe tener la meta, el método y el campo de aplicaciones adecuados al contexto escolar, conectando con los valores del alumnado y con el objetivo de la escuela (que es promover la construcción de conocimientos y hacerlos evolucionar) (Sanmartí y Izquierdo, 1997).
Una razón fundamental para enseñar la ciencia a los jóvenes es transmitirle algunos de estos conocimientos sobre el mundo material, sencillamente porque es a la vez interesante, apasiónante e importante. No es el tipo de conocimiento que se adquiere sencillamente por experiencia, sino que se debe ofrecer mediante una enseñanza cuidadosamente programada porque las escuelas siguen siendo el principal agente de reproducción cultural. Carecer de conocimientos científicos significa, en un sentido muy real, ser un marginado, tan extraño a nuestra cultura como alguien nunca haya oído hablar de GABO.
Por consiguiente la ciencia escolar ha de «tener valor» para los alumnos, porque sólo así harán de ella una actividad significativa, sólo así podrán «entrar en el juego» y aprenderla. Vivimos en una sociedad humanista donde la emoción, más que la razón, es la que configura los pensamientos y actos de las personas, donde se aprecia mucho la individualidad y la expresión y la creatividad personal y donde las palabras y las imágenes son más importantes y superiores que las ideas.
Fijar el valor que la ciencia tiene tanto para la persona como para nuestra cultura implica dos cosas: recuperar la dimensión social, histórica y cultural, en resumen, el aspecto humano y en segundo lugar, reconocer que la ciencia no goza de privilegios epistemológicos, que no es algo bueno incuestionable, que no puedan censurar ni cuestionar los inexpertos que no sea miembros de derecho del club de las ciencias. Solo si se comprende la naturaleza de la sociedad en la que se asienta y la naturaleza de su relación cambiante con el público de esa sociedad, se puede iniciar una revaloración de la ciencia.
Un caso particular para una ciencia de todas y todos…
En las últimas décadas el currículo de ciencias naturales ha sufrido cambios importantes motivados por los siguientes factores:
• Los nuevos objetivos de la educación básica y media, definidos en las sucesivas reformas del sistema educativo, que enfatizan los objetivos de alfabetización científica de los estudiantes y la adquisición de competencias.
• Los resultados de la investigación en didáctica de las ciencias.
• Las nuevas experiencias de innovación curricular en ciencias naturales.
• El desarrollo de las propias disciplinas.
En los primeros años del siglo XXI muchos países han proseguido procesos de reformas de sus sistemas educativos y de revisión de curriculum de ciencia, poniendo el énfasis en la adquisición de competencias y la formación científica del estudiante con el objetivo de alcanzar niveles satisfactorios de alfabetización científica para todo el alumnado (Osborne, et al 2003). Frente a esto, se han elaborado proyectos internacionales como el PISA y TIMMS que pretende evaluar el nivel de formación científica de los estudiantes y lo define como la formación o capacidad científica (termino equivalente al de literancia científica o alfabetización científica): la capacidad de utilizar el conocimiento científico para identificar preguntas y obtener conclusiones a partir de pruebas, con la finalidad de comprender y ayudar a tomar decisiones sobre el mundo natural y los cambios que la actividad humana produce en el, así pues se considera que los estudiantes han de estar preparados para la comprensión de la naturaleza de la ciencias, de sus procedimientos, de sus puntos fuertes y sus limitaciones, así como el tipo de preguntas a las cuales puede responder.
También se considera importante que los estudiantes sean capaces de argumentar y comunicar eficazmente sus conocimientos a audiencias concretas y que puedan tener opiniones fundamentadas, participar en los temas que se discuten en la sociedad…sin embargo, partamos de que existen en muchas de nuestras comunidades la errónea convicción de que la “mollera” está hundida porque el niño tiene “mal de ojo” lleva a prácticas peligrosas como colgar al menor de los pies y golpearlo en las plantas de los pies para “corregir” la fontanela. En otros muchos casos el sobador succiona con fuerza la fontanela para darle la forma original.
En una sociedad caracterizada por una cultura tan rica en leyendas, mitos, costumbres, tradiciones y cuya población cuenta con un considerable índice de analfabetismo y baja escolaridad promedio, es comprensible que los casos antes mencionados lejos de disminuirse se mantengan constantes y en ciertos momentos incluso con tendencia al alza.
Mientras el mundo ha caído en cuenta que se necesita urgentemente hablar un segundo idioma (inglés de preferencia) y aprender el uso y aplicación de la computadora en la vida estudiantil, profesional, laboral y cotidiana, parece haberse olvidado de la importancia del alfabetismo científico, de una ciencia de todas y para todas.
Frente a lo anterior Mercé Piqueras citando a Carl Sagan (1934-1996) plantea que, el analfabetismo científico fue definido por el astrofísico y divulgador científico como la incapacidad de comprender los mecanismos más sencillos de la ciencia, tanto los conceptos científicos como sus objetivos y los procedimientos de la ciencia.
Lo paradójico es que aún cuando la ciencia y el conocimiento científico no son considerados “urgentes” para la vida, vivimos en un mundo que no puede prescindir de la ciencia que promueve la tecnología, nosotros mismos en la vida cotidiana nos encontramos rodeados de fenómenos y procesos que tienen explicación científica.
Tal y como dice Pilar Durá Gilabert “... Desde el móvil a la televisión, desde los antibióticos a la anestesia. Nuestro bienestar es totalmente dependiente de los productos de la ciencia y la tecnología, cada vez en mayor medida. Paradójicamente, cada vez sabemos menos y menos sobre ciencia y tecnología.
Paralelamente en el mundo globalizado en el que habitamos, las sociedades han comprendido la necesidad de fortalecer en su población habilidades, conocimientos, valores y actitudes que le permitan un mejor posicionamiento y participación social, enfrentando de manera competente las oportunidades y retos que se presenten. Esto incluye estrategias para fortalecer el alfabetismo científico, como parte de esas estrategias, entre los cambios que proyecta, está el aprendizaje por competencias.
La noción de competencia científica según (Quintanilla, M. 2006) nos remite a alguien que es capaz, que sabe, que tiene capacidad reconocida para afrontar una situación, que posee un cierto grado de dominio, de habilidades y recursos. Es alguien que ha desarrollado las acciones de captar, pensar, explorar, atender, percibir, formular, manipular e introducir cambios que permiten realizar una interacción competente en un medio dado o especifico.
Las competencias representan una combinación dinámica de atributos en relación a conocimientos, habilidades, actitudes, valores y responsabilidades que describen los resultados de aprendizaje dentro de un programa educativo muchos más amplio y enriquecedor, en que los alumnos son capaces de demostrar de manera no reproductiva que han aprendido ciencia.
Con el desarrollo de estas competencias en el estudiantado, no se pretende que las futuras generaciones sean científicos, pero sí que la población mejore su calidad de vida y la capacidad de relacionarse con el medio que le rodea, por ejemplo: entender lo que la ciencia explica acerca del funcionamiento del cuerpo humano, o por qué nuestro organismo manifiesta cierto tipo de respuestas, que al estudiar fenómenos físicos y químicos tales como los cambios que sufre la materia, reconozcamos su presencia en la actividad diaria en la cocina de nuestros hogares, que habiendo comprendido los procesos que permiten avances científicos – tecnológicos podamos aplicarlos a nuestra vida cotidiana mejorando la criticidad de nuestro pensamientos y la responsabilidad en las decisiones que tomamos.
Lo que se pretende en los estudiantes al desarrollar las competencias, es formarlos como pensadores autodirigidos, autodisciplinados y en automonitores. Para esto es necesario plantear preguntas y problemas esenciales (formulándolos de manera clara y precisa); recopilar y evaluar información relevante (usando ideas abstractas para interpretarlas de manera efectiva y justa); llegar a conclusiones y soluciones bien razonadas (comparándolas contra criterios y estándares relevantes); pensar de manera abierta dentro de sistemas de pensamiento alternativo (reconociendo y evaluando, conforme sea necesario, sus suposiciones, implicaciones y consecuencias prácticas); y comunicarse de manera efectiva con los demás al buscar soluciones para problemas complejos.
Aspectos a incluir en un currículo de ciencias.
Para favorecer la promoción y desarrollo de competencias de pensamiento científico para una cultura de la diversidad, es fundamental como afirma Gil Daniel (2005), que los docentes de ciencias naturales se planteen lo siguiente interrogantes.
1. ¿Se presentan situaciones problemáticas abiertas (con objeto de que los alumnos puedan tomar decisiones para precisarlas) de un nivel de dificultad adecuado (correspondiente a su zona de desarrollo próximo)?
2. ¿Se plantea una reflexión sobre el posible interés de las situaciones propuestas que dé sentido a su estudio (considerando su relación con el programa general de trabajo adoptado, las posibles implicaciones CTSA…)?
¿Se presta atención, en general, a potenciar las actitudes positivas y a que el trabajo se realice en un clima próximo a lo que es una investigación colectiva (situación en la que las opiniones, intereses, etc., de cada individuo cuentan) y no en un clima de sometimiento a tareas impuestas por un profesor/”capataz”?
¿Se procura evitar toda discriminación (por razones étnicas, sociales...) y, en particular, el uso de un lenguaje sexista, transmisor de expectativas negativas hacia las mujeres?
3. ¿Se plantea un análisis cualitativo, significativo, que ayude a comprender y a acotar las situaciones planteadas (a la luz de los conocimientos disponibles, del interés del problema, etc.) y a formular preguntas operativas sobre lo que se busca?
¿Se muestra, por otra parte, el papel esencial de las matemáticas como instrumento de investigación, que interviene desde la formulación misma de problemas al análisis de los resultados, sin caer en operativismo ciegos?
4. ¿Se plantea la emisión de hipótesis, fundamentadas en los conocimientos disponibles, susceptibles de orientar el tratamiento de las situaciones y de hacer explícitas, funcionalmente, las preconcepciones?
¿Se presta atención a las preconcepciones (que, insistimos, deben ser contempladas como hipótesis)? ¿Se presta atención a la actualización de los conocimientos que constituyen prerrequisitos para el estudio emprendido?
5. ¿Se plantea la elaboración de estrategias (en plural), incluyendo, en su caso, diseños experimentales? ¿Se presta atención a la actividad práctica en sí misma (montajes, medidas...), dando a la dimensión tecnológica el papel que le corresponde en este proceso? ¿Se potencia la incorporación de la tecnología actual a los diseños experimentales (ordenadores, electrónica, automación...), con objeto de favorecer una visión más correcta de la actividad científico-técnica contemporánea?
6. ¿Se plantea el análisis detallado de los resultados (su interpretación física, fiabilidad, etc.) a la luz del cuerpo de conocimientos disponible, de las hipótesis manejadas y/o de los resultados de otros equipos? ¿Se plantea una reflexión sobre los posibles conflictos entre algunos resultados y las concepciones iníciales (conflictos cognitivos), favoreciendo la “autorregulación” del trabajo de los alumnos? ¿Se promueve que los estudiantes cotejen su evolución conceptual y metodológica con la experimentada históricamente por la comunidad científica?
7. ¿Se plantea la consideración de posibles perspectivas (replanteamiento del estudio a otro nivel de complejidad, problemas derivados...)? ¿Se consideran, en particular, las implicaciones CTSA del estudio realizado (posibles aplicaciones, repercusiones negativas, toma de decisiones...)? ¿Se pide la elaboración de “productos” (prototipos, colecciones de objetos, carteles,...) poniendo énfasis en la estrecha relación ciencia-tecnología?
8. ¿Se pide un esfuerzo de integración que considere la contribución del estudio realizado a la construcción de un cuerpo coherente de conocimientos, las posibles implicaciones en otros campos de conocimientos, etc.? ¿Se pide algún trabajo de construcción de síntesis, mapas conceptuales, etc., que ponga en relación conocimientos diversos?
9. ¿Se presta atención a la comunicación como aspecto esencial de la actividad científica? ¿Se plantea la elaboración de memorias científicas del trabajo realizado? ¿Se pide la lectura y comentario crítico de textos científicos? ¿Se presta atención a la verbalización, solicitando comentarios significativos que eviten el “operativismo mudo”? ¿Se potencia la dimensión colectiva del trabajo científico organizando equipos de trabajo y facilitando la interacción entre los equipos y la comunidad científica (representada en la clase por el resto de los equipos, el cuerpo de conocimientos ya construido, los textos, el profesor como experto...)? ¿Se hace ver, en particular, que los resultados de una sola persona o de un solo equipo no pueden bastar para verificar o falsar una hipótesis? ¿Se contempla (y utiliza) el cuerpo de conocimientos disponible como la cristalización del trabajo realizado por la comunidad científica y la expresión del consenso alcanzado?
CONCLUSIONES
Es importante contextualizar la ciencia, es decir, relacionarla con la vida cotidiana, actual y futura de los estudiantes y hacer ver su interés para sus futuras vidas en los aspectos personal, profesional y social.
Es necesario que amplios sectores de la población, sin distinciones, accedan al desafío y la satisfacción de entender el universo en que vivimos y que puedan imaginar y construir, colectivamente, los mundos posibles.
Es importante acceder a los conocimientos científicos por muchas y múltiples razones, pues como dice Claxton (1994) «importan en términos de la búsqueda de mejores maneras de explorar el potencial de la naturaleza, sin dañarla y sin ahogar al planeta.
La adquisición de una metodología basada en el cuestionamiento científico, en el reconocimiento de las propias limitaciones, en el juicio crítico y razonado, debe insertarse en todo proyecto de desarrollo de la persona y colaborar en la formación de un ciudadano capaz de tomar sus propias decisiones, ya que prepara y favorece una actitud crítica, razonable. Como dice Gil (1996), «la influencia creciente de las ciencias y la tecnología, su contribución a la transformación de nuestras concepciones y formas de vida, obligan a considerar la introducción de una formación científica y tecnológica (indebidamente minusvalorada) como un elemento clave de la cultura general de los futuros ciudadanos y ciudadanas, que les prepare para la comprensión del mundo en que viven y para la necesaria toma de decisiones». Es decir contribuir a formar ciudadanos responsables que viven y se desenvuelven en una sociedad cada vez más compleja en la que la ciencia y la tecnología ocupa, sin duda, un lugar fundamental en sus vidas. Como señala Izquierdo, "la auténtica educación científica debe capacitar para la crítica y debe permitir que los jóvenes consideren que su intervención en la sociedad es necesaria y va a ser posible en una perspectiva de cambio para mejorar colectivamente" [Izquierdo, 2000,]. Los alumnos han de “vivir la ciencia” en la escuela, combinando las acciones propias del conocer con las que corresponden al ser, al convivir, al hacer. Por esto requiere de una epistemología y de una axiología que sean propias del contexto escolar, y que proporcionen al estudiantado un espacio de vida en el cual sea posible la utopía, la creencia íntima que, finalmente, orientará al decidir.
BIBLIOGRAFIA
BRUNER, J. (1999). La educación, puerta de la cultura, Madrid: Visor [1997].
CLAXTON, G. (1994). Educar mentes curiosas. Ed. Visor. Madrid.
DELORS, J. La educación encierra un tesoro. Informe a la UNESCO de la Comisión Internacional sobre la Educación para el Siglo XXI. Santilla ediciones UNESCO.
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GIL, D. (1996). Proposiciones para la Enseñanza de las Ciencias de los 11-14 años. Síntesis presentada después de la reunión técnica de Montevideo. UNESCO-OEI (documento interno).
IZQUIERDO, M., SANMARTÍ, N., ESPINET, M. y GARCÍA,P. (1997). Caracterization and Foundation of School Science.
IZQUIERDO, M. (2000) Fundamentos epistemológicos. En F.J. Perales y P. Cañal (Eds.) Didáctica de las Ciencias Experimentales, Editorial Marfil: Alcoy.
HARLEN, W., 2002. “Evaluar la alfabetización científica en el programa OCDE para la evaluación internacional de estudiantes (PISA)”, Enseñanza de las Ciencias, 20 (2), pp.209-216
MERCÉ PIQUERAS, El analfabetismo científico, un mal curable.[en linea]
PILAR DURÁ GILABERT, Gerente de RUVID, Red de Universidades Valencianas para el fomento de la Investigación, el Desarrollo y la Innovación (EL PAÍS,14/11/06) [en linea] < http://www.almendron.com/tribuna/?p=12668> (consultado el 23/01/07).
OSBORNE, J. C. ET AL. (2003). “What ‘ideas-about-science’ should be taught in school science? A Delphi study of the expert community”, Journal of Research in Science Teaching 40(7), 692-720
