UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE

FAC ULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, NATURALES Y AGRIMENSURA

LICENCIATURA EN CIENCIAS EXPERIMENTALES

DIDCTICA DE LAS CIENCIAS

EXPERIMENTALES I

MATERIAL BIBLIOGRFICO

Mg. Esp. Margarita C. Ortiz

Corrientes, junio julio 2007

1

Programa

LVAREZ SUREZ, Pedro FERNNDEZ GONZLEZ, Manuel GARCA GARCA,

Joaqun GONZLEZ GARCA, Francisco RIVAROSSA, Alcira: Resolucin de problemas. Madrid, Editorial Sntesis S.A.

Pg.: 11-57.

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Cap. IV. Pg.: 18-32, 51-83, 84-127, 150-156, 170-204, 205-241, 252-262, 265-308.

2

DIDCTICA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES I

Profesora: Mg. Esp. Margarita C. Ortiz

Fundamentacin

Conforme las caractersticas de los cursantes, los contenidos estn orientados de la Didctica crtica

hacia un abordaje de relacin teora-prctica. Dicho enfoque se centra en el anlisis reflexivo y

crtico de la propia prctica de enseanza desde el actual campo discursivo de la Didctica de las

ciencias y las tendencias y propuestas desde la investigacin educativa en ciencias.

Objetivos generales

Comprender la importancia de los enfoques tericos provenientes de la investigacin en

didctica de las ciencias para la reflexin sobre los modelos didcticos subyacentes en la

prctica, como estrategia para la innovacin.

Reflexionar sobre los modos de constitucin de los saberes y conocimientos en el campo de

la didctica y el rol del docente investigador

Contenidos Eje 1: Didctica de las cienciasDidctica de las ciencias: un campo en permanente revisin. Historia y situacin actual. La

investigacin educativa: un componente clave en la fundamentacin de la enseanza de las ciencias.

Filosofa de la ciencia en la enseanza y el aprendizaje de las ciencias.

Eje 2: El pensamiento del profesor y los modelos didcticos. Modelos didcticos. Dimensiones estructurantes. Aporte de las ciencias naturales al tratamiento de

las temticas transversales

Eje 3: Tendencias y propuestas para la enseanza de las ciencias.Enfoque CTS y alfabetizacin cientfica. La historia de la ciencia y los enfoques histricos. La

enseanza basada en el uso de problemas y proyectos. La enseanza para el cambio conceptual,

procedimental y actitudinal. La enseanza como proceso de investigacin dirigida. Recursos y

estrategias para ensear ciencias. El uso de analogas.

Modalidad de trabajo Se abordarn los contenidos con la modalidad de seminario y talleres, aplicando tcnicas de

dinmica grupal, estudio de casos, resolucin de problemas y la exposicin dialogada e interactiva.

3

Trabajos prcticos

Se abordarn articulando los contenidos desarrollados en los encuentros presenciales con material

bibliogrfico. Se tendr en cuenta cada eje temtico orientador de las nociones y conceptos. Se

pretende articular los contenidos en su triple dimensin en una modalidad de trabajo autnomo

individual y/ o grupal, desarrollando competencias propias para el Licenciado en ciencias.

Se propondrn tres trabajos de campo, uno por cada eje temtico. El ltimo, tendr carcter

integrador de los contenidos abordados y recuperar las nociones, conceptos y producciones de las

instancias presenciales.

Evaluacin y acreditacinTipos: Diagnstica, procesual y de producto

Criterios de evaluacin:

Predisposicin personal y grupal para abordar las actividades que se presentarn en los

encuentros

Actitud crtica ante nuevos interrogantes que se presentan en los encuentros presenciales y

las propuestas para abordarlos pedaggicamente

Participacin interactiva en la bsqueda y tratamiento de la informacin solicitada en las

producciones parciales

Capacidad de dilogo entre pares y con el profesor

Integracin e intercambio de las experiencias ulicas en el momento de formular nuevas

propuestas didcticas

Capacidad de integracin de los contenidos desarrollados en el cursado

Instrumentos

Trabajos prcticos

Producciones grupales

Producciones individuales

Acreditacin

Cumplimentacin del porcentual de asistencia establecido por normativa

Aprobacin del examen final integrador

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Bibliografa

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2004

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Zabalza, M.A. (1991) Diseo y desarrollo curricular, Narcea: Madrid.

7

CAP. 2 : LA FUNDAMENTACIN DE LA ENSEANZA DE LAS CIENCIAS1

2.1. El rea de la Didctica de las Ciencias

Cul es la historia y situacin actual del rea de Didctica de las Ciencias?

Los problemas de aprendizaje y enseanza de las ciencias son esencialmente

interdisciplinares. Ello nos obliga a tener en cuenta en nuestra fundamentacin diversas reas desde

las propias disciplinas cientficas (Fsica, Qumica) a los campos afines como la Psicologa

Educativa, la Filosofa de la Ciencia y otros que tienen mucho que aportar a tales problemas. Si,

como argumentamos, para la fundamentacin de la pgina web hemos de partir de la investigacin

en nuestra rea de conocimientos, conviene hacer una breve reflexin sobre el estado actual y los

problemas ms importantes de dicha rea.

Se reconoce como objeto de estudio de la Didctica de las Ciencias los sistemas de enseanza-aprendizaje que abordan fenmenos materiales y naturales [Porln, 1998, pg. 178]. Se

identifican dos dimensiones complementarias: Anlisis de problemas y dificultades de aprendizaje y

bsqueda y experimentacin de nuevos enfoques de enseanza.

En los ltimos aos nuestra rea de conocimientos ha conocido un desarrollo espectacular.

Como seala Gil, a comienzo de la dcada de los 80 el panorama en Didctica de las Ciencias

Experimentales era desolador: "no existan revistas espaolas que pudieran servir de comunicacin

e impulso y las publicaciones internacionales eran desconocidas, las facultades de ciencias

rechazaban, o simplemente ignoraban, los problemas educativos como tema de investigacin y

elaboracin de tesis, ... no se conoca ningn equipo -ms all de algunas individualidades aisladas-

con dedicacin sistemtica al desarrollo de dicha investigacin" [Gil, 1994b, pg. 154]. El cambio

ha sido notable.

Segn Snchez, Pro y Valcrcel "factores como la institucionalizacin de los

correspondientes departamentos universitarios, la proliferacin de trabajos de investigacin, la

aparicin de tesis doctorales, la difusin de los resultados en revistas especializadas y la

comunicacin de experiencias en reuniones de profesores y especialistas, han contribuido a dar un

impulso notable a este mbito del conocimiento" [Snchez, Pro y Valcrcel, 1997, pg. 35]. No hay

que olvidar aqu el importante papel que desempean los Congresos y Encuentros sobre

Investigacin en la Didctica de las Ciencias que proporcionan la oportunidad de contactar con los

1 Campanario, J.M. La enseanza de las ciencias con preguntas y respuestas. Universidad de Alcal.Madrid. Espaa. En: URL: http://www2.uah.es. Consulta : 4 de mayo de 2004.

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investigadores que trabajan en temas afines y de discutir los ltimos resultados en las

investigaciones.

Resulta curioso descubrir como en Didctica de las Ciencias Experimentales se ha

caminado, en cierta medida, desde las soluciones al planteamiento de los problemas. As, por

ejemplo, hace aos eran frecuentes artculos en los que se proponan mtodos y enfoques destinados

a ensear determinados contenidos cientficos (ej.: oscilaciones y ondas). La orientacin estaba

basada casi siempre en la lgica de los contenidos y en los prerrequisitos y conocimientos previos

necesarios para entenderlos. De este tipo de trabajos en los que se proponan soluciones, se pas a

identificar los numerosos problemas que impedan que tales soluciones funcionasen: ideas

alternativas, pautas inadecuadas de pensamiento y razonamiento y estrategias metacognitivas de los

alumnos. En los ltimos aos se han abierto nuevos frentes y se ha comenzado a investigar con

mayor profundidad sobre los profesores en formacin y en ejercicio.

Algunos problemas especficos del rea estn relacionados con la institucionalizacin de la misma como rea de conocimientos en la Universidad. En un trabajo en el que se daban a conocer

los resultados de una encuesta a los departamentos de Didctica de las Ciencias Experimentales, Perales citaba algunos problemas de nuestra rea [Perales, 1994]:

Escaso nmero de doctores.

Insuficiente tradicin investigadora.

Enseanzas adscritas casi exclusivamente a las Escuelas Universitarias de Magisterio que

son consideradas muchas veces como centros de segunda.

Animadversin o, incluso, beligerancia en parte del profesorado de las Facultades de

Ciencias ante la posibilidad de que departamentos de las Escuelas pudieran "hacer" doctores

en ciencias de modo autnomo.

Como seala Perales, muchas veces los programas de doctorado en nuestra rea son

criticados por "no poseer nivel". Una posible salida puede estar en la creacin de Facultades de

Educacin, un paso que ya han dado algunas universidades como la Complutense de Madrid o la de

Granada. La misma denominacin del ttulo de doctor es diversa y no parece corresponder a un rea

a la que nos gustara ver dotada de un carcter propio. As, segn Perales, la denominacin del ttulo

de doctor en los distintos departamentos encuestados es la correspondiente a la licenciatura de

origen (5 casos), Ciencias de la Educacin (2 casos), Pedagoga, Didcticas Especiales, Didctica

9

de las Ciencias Experimentales y Psicopedagoga (1 caso). La nueva normativa del doctorado puede

ayudar a diluir (que no resolver) este problema.

Otra deficiencia notable en nuestra rea de conocimientos es la escasa incidencia que tienen

los resultados de la investigacin en la prctica educativa [Snchez, Pro y Valcrcel, 1997]. Es

sabido que los resultados de la investigacin educativa tardan mucho tiempo en aplicarse a la

realidad concreta de la clase de cada da. Esta es una de las razones que nos mueven a fundamentar

nuestra pgina web basndonos en gran medida en los resultados de la investigacin.

2.2 Ciencia, tecnologa y sociedad

Cules son las relaciones entre ciencia, tecnologa y sociedad?

Las relaciones entre estos tres sistemas son complejas. Aunque son innegables las

influencias de la ciencia y la tcnica en la sociedad, hay mucha gente que cree que no existen

influencias recprocas. Sin embargo, es evidente que los procesos de descubrimiento cientfico

tienen lugar en un determinado contexto social que influye de una o de otra manera en cmo los

investigadores abordan los problemas de investigacin y, sobretodo, en qu problemas se abordan.

Un ejemplo caracterstico de las influencias sociales en la labor cientfica es la investigacin en el terreno militar. No cabe duda de que sin un inters decidido por parte de las autoridades polticas,

este tipo de investigacin no tendra lugar. Otro ejemplo lo constituye la "exobiologa", ciencia que aborda el estudio de la vida extraterrestre y que no tiene objeto conocido de estudio. Si esta ciencia

existe es, sin duda, debido a las subvenciones por parte de determinadas agencias gubernamentales, como la NASA, que tienen inters en sus posibles resultados de cara a sus objetivos.

Qu queremos decir cuando hablamos de la alfabetizacin cientfica de los ciudadanos?

Con este trmino queremos expresar la necesidad de que un ciudadano medio que se

considere educado tenga unos conocimientos aceptables de la ciencia, sus procesos y sus hbitos de

razonamiento, al igual que se estima conveniente que conozca la literatura, la historia y la geografa

de su pas. Estas consideraciones se desarrollan con ms detalle en la seccin en que se analiza el

papel de la ciencia en la enseanza secundaria.

Muchos profesores de universidad conciben la enseanza secundaria como un mero trmite para llegar a la Universidad. Es evidente que estos puntos de vista son inadecuados y demuestran un grave

desconocimiento de los objetivos de la enseanza secundaria.

10

Qu se pretende conseguir con los enfoques basados en ciencia, tecnologa y sociedad?

Con los enfoques basados en ciencia, tecnologa y sociedad se pretende conseguir un mayor

acercamiento de los futuros ciudadanos a la ciencia, a la vez que se intenta favorecer el aprendizaje

de las ciencias. Para ello se siguen enfoques docentes que enfatizan las aplicaciones de la ciencia a

la sociedad, el conocimiento de las implicaciones de la ciencia en la sociedad, los peligros

inherentes a determinadas lneas de investigacin cientfica, etc. En definitiva, se busca una mayor

alfabetizacin cientfica de los ciudadanos.

2.3 La Filosofa de la Ciencia en la enseanza de las ciencias

Qu tiene que ver la Filosofa de la Ciencia con la enseanza y el aprendizaje de las ciencias?

Si tuvisemos que comparar la cultura actual con la de pocas anteriores probablemente una

de las diferencias ms notables sera el papel que en la nuestra desempean la ciencia y la

tecnologa. El conocimiento cientfico ha alcanzado un grado de desarrollo sin precedentes y la

incidencia de la ciencia y de la tecnologa en nuestras vidas cotidianas es de sobra conocida. El

saber cientfico ha pasado casi a ser el paradigma de conocimiento pleno de rigor, fiabilidad y

exactitud e incluso sirve como modelo para otras disciplinas que pugnan por aadir el adjetivo

"cientfico" a sus mtodos y conclusiones. Estas apreciaciones contrastan fuertemente con la escasa

consideracin que tienen la reflexin sobre la naturaleza de la ciencia y del propio conocimiento

cientfico en los programas educativos. Paralelamente en la fundamentacin de las asignaturas de

ciencias experimentales se suele hacer a partir de los contenidos. Este enfoque es acorde con un

modelo de enseanza tradicional basado fundamentalmente en los contenidos puramente

conceptuales.

Adems de un conjunto de leyes, teoras, mtodos, principios y tcnicas, el profesor de ciencias,

cuando ensea su asignatura, transmite y genera de manera explcita o implcita una serie de creencias, enfoques, formas de pensar y de concebir el mundo y la propia disciplina. Por ello, es fundamental

realizar un ejercicio de reflexin y anlisis sobre la naturaleza de la propia ciencia. Este ejercicio puede llevarse a cabo desde la Filosofa de la Ciencia y desde otras disciplinas afines como la

Sociologa de la Ciencia dado que, como seala Izquierdo, "los cientficos ya no son los nicos que se preguntan qu es la ciencia" [Izquierdo, 2000, p. 38]. La conveniencia de este tipo de reflexin se puede

justificar, adems, desde diversos puntos de vista adicionales que se desarrollan a continuacin.

En primer lugar los problemas del aprendizaje estn condicionados en gran medida por la

especificidad de los contenidos de enseanza [Coll, 1988]. Si bien es cierto que la enseanza y

aprendizaje de las ciencias tienen muchos puntos comunes con la enseanza y aprendizaje de otras

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disciplinas, la especial naturaleza del conocimiento cientfico y de los procesos de produccin del

mismo condiciona la docencia y plantea problemas especficos. El conocimiento cientfico se

produce y articula de una manera diferente a otros tipos de conocimientos acadmicos. Segn Gil,

uno de los inconvenientes ms graves para el aprendizaje de las ciencias es la disparidad que existe

entre las situaciones de enseanza-aprendizaje y la forma en que se genera el conocimiento

cientfico [Gil, 1993]. Dado que no podemos cambiar la naturaleza de la ciencia, nos vemos

obligados a tenerla en cuenta en la organizacin de la enseanza.

En segundo lugar, es evidente que en los ltimos aos se ha prestado especial atencin desde

la Didctica de las Ciencias Experimentales a los aspectos relacionados con la naturaleza del

conocimiento cientfico y de los procesos de elaboracin del mismo como un "elemento esencial

para el anlisis y fundamentacin de las disciplinas cientficas" [Mellado y Carracedo, 1993, pg.

332] y "una referencia obligada que ha de tener el profesor para planificar su enseanza" [Snchez y

Valcrcel, 1993, pg. 34] que "puede clarificar qu es lo que conviene y podemos ensear" [Gil,

1994a, pg. 18]. Adems, la Filosofa de la Ciencia "es una de las principales fuentes de hiptesis"

sobre el modo en que tiene lugar el aprendizaje y el cambio conceptual [Posner, Strike, Hewson y

Gertzog, 1982, pg. 211] hasta el extremo de que determinadas teoras en Filosofa de la Ciencia

serviran como "modelos claros de como funciona el aprendizaje humano de conceptos cientficos"

[Pozo, 1987a, pg. 110]. Lo cierto es que las relaciones entre Historia de la Ciencia, Filosofa de la

Ciencia y enseanza de las ciencias son un tema frecuente de reflexin [Izquierdo, 1996];

[Campanario, 1998b].

Por ltimo, la comprensin de la naturaleza de la ciencia junto con sus mtodos y sus

interacciones con la sociedad es uno de los elementos clave de lo que Hodson llama alfabetizacin

cientfica y constituye un objetivo cultural valioso en s mismo [Hodson, 1992]. La intervencin

educativa en este sentido es necesaria dado que, los alumnos desarrollan sus propias concepciones

acerca de la ciencia y del conocimiento cientfico. Estas concepciones son con frecuencia

inadecuadas y reflejan unas ideas simples sobre cmo funciona la ciencia y cmo se genera el

conocimiento cientfico. Esta realidad est en conflicto con uno de los objetivos generales que se

suelen proponer para el aprendizaje, como es el que los alumnos consigan una visin ms adecuada

sobre la naturaleza de la ciencia y del conocimiento cientfico. La utilidad de este objetivo para el

propio proceso de enseanza se hace ms evidente si se tiene en cuenta que las concepciones

epistemolgicas de los alumnos ejercen una influencia decisiva en el modo en que estos enfocan las

tareas de aprendizaje. Si la ciencia se concibe como un cuerpo de conocimientos cerrado y de

verdades probadas por la experiencia, lo ms razonable es aprender tales contenidos y aplicarlos

acrticamente. Si la ciencia se concibe como una construccin en continua revisin se invita al

anlisis, la crtica y la discusin.

12

Qu ventajas tiene para el profesor de ciencias analizar cmo se construye y articula el

conocimiento cientfico?

Entre otros autores, Mellado y Carracedo han revisado las relaciones que existen entre las

distintas concepciones en Filosofa de la Ciencia y las corrientes ms difundidas sobre Didctica de

las Ciencias [Mellado y Carracedo, 1993]. Este trabajo viene a confirmar que los enfoques docentes

incorporan una concepcin explcita o implcita sobre la naturaleza de la ciencia y del conocimiento

cientfico. Incluso los libros de texto se suelen basar explcita o implcitamente en puntos de vista

determinados sobre el conocimiento cientfico Es muy difcil ser neutral en este aspecto porque la

propia neutralidad ya implica un punto de vista.

La influencia que tienen en Didctica de las Ciencias los modelos filosficos que se han revisado en

otro apartado y otros adicionales se pone de manifiesto, por ejemplo, en puntos de vista que defienden la necesidad de un cambio conceptual en los alumnos que, en cierta medida, es semejante a una

revolucin cientfica [Pozo, 1987a, pg. 112]. La necesidad de un cambio metodolgico que acompae al cambio conceptual ha sido sealada tambin desde posiciones constructivistas que tienen su punto de

partida en los procesos de aprendizaje de los cientficos noveles [Gil, 1993]. Por ltimo, los criterios que propone Lakatos para la sustitucin de un programa de investigacin por otro han sido fuente de

inspiracin para propuestas concretas de actuacin en Didctica de las Ciencias Experimentales que se basan en el cambio conceptual. De hecho, la slida fundamentacin epistemolgica de las orientaciones

llamadas constructivistas es uno de los rasgos ms notables de este enfoque tan difundido en nuestros das.

Desde el punto de vista del aprendizaje, es posible identificar tres componentes del

conocimiento cientfico: conceptual, procedimental y actitudinal [Coll, Pozo, Sarabia y Valls,

1992]. Esta diferenciacin ayuda a no concentrar toda la atencin en la componente conceptual,

como suele ser tradicional. Dado que la enseanza debe proceder de un modo secuencial, se corre el

peligro de concentrar la atencin en cada una de las componentes de manera sucesiva con lo que se

estara construyendo una visin errnea del conocimiento cientfico. Es preciso, pues, explicitar las

relaciones entre las componentes anteriores [Snchez y Valcrcel, 1993]. Los anlisis de las

distintas corrientes en Filosofa de la Ciencia contribuye a ello.

Cmo se articula el conocimiento cientfico?

A veces se acusa a la Filosofa de la Ciencia de ser una especie de sucedneo de la

Epistemologa [Meana, 1996]. No en vano, uno de los temas principales de debate en Filosofa de la

Ciencia tiene que ver con la naturaleza del conocimiento cientfico y la fundamentacin del mismo.

En la descripcin del conocimiento cientfico se recurre a constructos tales como teoras, leyes,

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hiptesis y otros que estn relacionados [Cornejo, 2000]. La evolucin y desarrollo de tales

constructos est en el centro de un debate que est lejos de finalizar. El problema que subyace en

dicho debate es la existencia o no de criterios vlidos y universales que permitan evaluar las teoras

cientficas. Tal problema, en su versin ms general referida a la fundamentacin del conocimiento,

no es nuevo en Filosofa. Para su aplicacin a la Didctica de las Ciencias Experimentales parece

ms apropiado revisar crticamente las posturas tericas recientes que, en general, son las que han

tenido mayor influencia en los enfoques y tendencias ms influyentes en nuestra rea. En la revisin

que se lleva a cabo en otra seccin se discuten brevemente los puntos fundamentales de las teoras

ms destacadas en Filosofa de la Ciencia y se recogen algunas de las crticas que se han formulado

a dichas propuestas.

Caractersticas de la epistemologa de "sentido comn"

1. Aceptacin acrtica del conocimiento declarativo asumido por todos como veraz.

2. Prioriza el conocimiento procedimental y explicativo de tipo empirista-inductivista (generalizacin a partir de ejemplos concretos).

3. Prima el uso de razonamientos cualitativos para sacar conclusiones generales.

4. Se favorece el pensamiento convergente al validar el conocimiento declarativo (bsqueda puntual de coherencia)

5. Se conforma con un conocimiento procedimental poco riguroso (una nica estrategia).

6. Utiliza fundamentalmente razonamientos de tipo causal lineal y simple.

Caractersticas de la metodologa cientfica

1. Aceptacin de la naturaleza hipottica del conocimiento declarativo (se pone en duda lo obvio).

2. Prima los conocimientos procedimental y explicativo de tipo hipottico-deductivo (se parte del cuerpo terico vigente).

3. No slo emplea aproximaciones cualitativas sino que adems trata de objetivarlas mediante observaciones cuantitativas.

4. Se vale del pensamiento convergente, pero prima el divergente para falsar el conocimiento declarativo (bsqueda global de coherencia).

14

5. Para ello idea conocimiento procedimental riguroso (diversas estrategias).

6. Usa razonamientos pluricausales ms complejos.

Furi, C.; Escobedo, M. (1994) La fijacin funcional en el aprendizaje de la Qumica. Un ejemplo paradigmtico: usando el principio de Le Chatelier. Didctica de las Ciencias Experimentales y Sociales, 8, 109-124.

Cmo evolucionan las teoras cientficas y qu podemos aprender de ello para la enseanza

de las ciencias?

Una de las concepciones que histricamente ha ejercido una mayor influencia sobre

nuestras ideas acerca de cmo evolucionan la ciencia y el conocimiento cientfico es la inductivista

en sus diferentes versiones. Segn este punto de vista, la investigacin comienza con la observacin

mediante los rganos sensoriales. A partir de esta observacin se generan enunciados

observacionales que constituyen la base para formular las leyes, principios y teoras que articulan el

conocimiento cientfico. Aunque la idea fundamental del inductivismo es que la observacin

proporciona una base segura a partir de la cual se puede derivar el conocimiento cientfico, las

posiciones ms sofisticadas hacen referencia a los principios combinados de induccin y deduccin

para explicar la validez de las afirmaciones cientficas.

Chalmers es autor de uno de los anlisis crticos ms completos de las posturas inductivistas

[Chalmers, 1982] en el que hace hincapi en el hecho de que la observacin depende fuertemente de

una teora previa que la orienta. Es cierto, por otra parte, que las observaciones no siempre

constituyen una base firme sobre la cual se pueden fundamentar las teoras. Diversos episodios en la

Historia de la Ciencia demuestran cmo determinadas observaciones supuestamente impecables en

realidad estaban sesgadas. Las visiones inductivistas sobre la ciencia han sido casi completamente

abandonadas por los especialistas y si se citan aqu es porque muchas de las concepciones de los

alumnos (y tambin a veces de los profesores) sobre la ciencia y el conocimiento cientfico son

marcadamente inductivistas, al igual que sucede con frecuencia con algunas ideas sobre la ciencia

que transmiten los libros de texto

El falsacionismo, con el filsofo Karl Popper como su principal representante, admite que la

observacin es guiada por la teora y la presupone. Segn los defensores de esta corriente, si bien es

imposible demostrar que una afirmacin es verdadera, si que es posible disear experimentos o

planificar y realizar observaciones que, al menos en principio, pudiesen falsarla. El conocimiento

cientfico se caracterizara, pues, por la posibilidad de ser falsado mediante el experimento o la

observacin y slo las afirmaciones falsables deben ser admitidas como cientficas. Segn Popper,

15

las teoras han de ser comprobadas rigurosa e implacablemente mediante la experimentacin

[Popper, 1967]. Las teoras que no superan las pruebas de observacin y experimentacin deberan

ser eliminadas y reemplazadas por otras conjeturas especulativas. Como resultado, slo

sobreviviran las teoras ms aptas.

El dominio de las ideas poperianas se vio turbado, entre otros factores, por la aparicin de la

obra de Kuhn que, en palabras de Meana vena a recordar que la Historia de la Ciencia contradice

de manera evidente al edificio lgico tan cuidadosamente construido por Popper [Meana, 1996]. Tal

vez la aportacin a la Filosofa de la Ciencia ms citada de Kuhn sea la nocin de paradigma como

un conjunto de creencias, valores y tcnicas compartidos por una comunidad cientfica. Segn la

formulacin inicial de Kuhn, el desarrollo de una disciplina dada se caracteriza por perodos de

ciencia normal y perodos de revolucin cientfica [Kuhn, 1971]. Durante los perodos de ciencia

normal domina un determinado paradigma, mientras que en pocas de crisis ste es cuestionado y

sustituido. Esta sustitucin implica algo ms que un mero cambio de teora ya que, segn Kuhn, los

fundamentos, los mtodos, las aplicaciones, la concepcin del mundo y los mtodos que subyacen

en el nuevo paradigma son ahora radicalmente diferentes a los del anterior (son inconmensurables).

Hasta la misma comunicacin entre los defensores de ambos puntos de vista resultara harto difcil.

El cambio de un paradigma a otro no tendra lugar debido nicamente a factores racionales, sino, en

gran parte, gracias a factores tales como la implicacin de jvenes cientficos y la capacidad de

persuasin de los proponentes del nuevo paradigma. Estos factores y otros similares haran de la

ciencia, en la visin kuhniana, una actividad en cierta medida parecida a la poltica [Meana, 1996].

No es raro que el cambio de un paradigma viejo a uno nuevo resulte difcil y encuentre resistencia

en los defensores del viejo orden.

La crtica al modelo de Kuhn se articula en torno a diferentes cuestiones. Por una parte,

existe una cierta ambigedad en el concepto de paradigma: el propio Kuhn utiliza esta palabra con

algunos sentidos ligeramente diferentes. Por otra parte, basndose en la Historia de la Ciencia,

Toulmin ha cuestionado la afirmacin de Kuhn de que los defensores de paradigmas distintos sean

realmente incapaces de comunicarse entre s. La idea de inconmesurabilidad ha sido uno de los

puntos ms discutidos por los filsofos de la ciencia [Hull, 1996]. Segn Toulmin, los defensores de

un nuevo paradigma tienen motivos racionales para proponer el cambio y si acaban triunfando ello

no se debe nicamente a su capacidad de persuasin [Toulmin, 1977]. Estas y otras crticas

motivaron una contestacin de Kuhn que reformul su modelo de tal manera que las devastadoras

revoluciones cientficas se transformaban en minirrevoluciones que tienen lugar de manera continua

[Kuhn, 1975]. Con ello, el punto de vista de Kuhn, vea seriamente cuestionado uno de sus pilares

ms atractivos.

16

Lakatos, otro influyente filsofo de la ciencia, mantiene que las teoras se articulan en forma

programa de investigacin. Un programa de investigacin consta de un ncleo conceptual central

que no se cuestiona y de un cinturn protector de hiptesis auxiliares que pueden sustituirse ms o

menos fcilmente sin alterar lo esencial. Mientras el falsacionismo ingenuo de Popper mantiene que

el cambio de ideas tiene lugar cuando se comprueba que estas son falsas, Lakatos sostiene que el

cambio ocurre cuando existe un programa mejor [Lakatos, 1983]. Por otra parte, es un hecho

conocido en Psicologa Cognitiva que las personas no cambian sus ideas slo por que lleguen a la

conclusin de que son falsas o porque reciban nueva informacin que las desacredite; es necesario

que intervengan otros factores [Wilkes y Leatherbarrow, 1988], [van Oostendorp, Otero y

Campanario, 2002].

La novedad de Lakatos es que propone tres criterios para decidir si un programa de investigacin es mejor que otro [Lakatos, 1983]:

1. La nueva teora debe explicar todo lo que explicaba la teora anterior.

2. La nueva teora debe tener un exceso de contenido emprico con respecto a la teora anterior,

es decir, la nueva teora debe predecir hechos nuevos que la teora anterior no predeca.

3. La nueva teora debe ser capaz de orientar a los cientficos para que puedan comprobar

empricamente una parte al menos del nuevo contenido que ha sido capaz de predecir.

Aunque los puntos de vista de Lakatos han tenido una gran influencia en Filosofa de la

Ciencia, hay trabajos que demuestran que uno de los elementos claves (el exceso de contenido

emprico) no parece ser tan relevante como pudiera pensarse. Brush ha estudiado con detalle el

proceso de cambio de teoras en ciencia analizando diversos episodios histricos, tales como son la

aceptacin de la teora relativista de Dirac del electrn (y su prediccin del positrn), la teora de

Yukawa de las fuerzas nucleares, la teora de Gell-Mann sobre los grupos de simetra [Brush, 1993],

las teoras sobre la estructura del Benceno [Brush, 1999a]; [Brush, 1999b], la recepcin del sistema

peridico de Mendeleev [Brush, 1996] y otras [Brush, 1990]; [Brush, 1994]. En todos los casos, la

incidencia de las predicciones en la aceptacin o rechazo de nuevas teoras parece ser mucho menor

que la esperable y, en particular, menor que la incidencia de las explicaciones que ofrece una nueva

teora a hechos y problemas no resueltos en el momento de su aparicin.

Existen casos en los cuales una teora fue aceptada fundamentalmente debido a sus predicciones acertadas de nuevos hechos, y no lo hubiera sido si estos hechos hubiesen sido conocidos previamente?

En algunas presentaciones de libros de texto del "mtodo cientfico" parecen implicar que esta es la

17

norma en la ciencia. Hasta ahora yo no he encontrado ejemplos de esta clase, pero sigo buscando.

[Brush, 1994].

Desde posiciones autodenominadas de anarquismo intelectual, Feyerabend hace unas

propuestas radicalmente diferentes [Feyerabend, 1974]. Feyerabend defiende enrgicamente la idea

de que ninguna de las corrientes en Filosofa de la Ciencia propuestas hasta ahora ha tenido xito y

respalda su defensa con una original interpretacin de varios episodios de la Historia de la Fsica.

Segn Feyerabend, ninguna de las metodologas propuestas hasta la fecha sirve en la prctica para

orientar el trabajo de los cientficos, que muestran una asombrosa capacidad de adaptacin y de

eleccin entre diversas alternativas dependiendo de los objetivos de su trabajo. Feyerabend

concluye que, en ausencia de reglas de validez universal, los investigadores escogen los enfoques

que se adaptan mejor a sus fines. Segn Feyerabend, los anlisis de filsofos y epistemlogos

pueden ser tiles para entender la evolucin de la ciencia siempre que no se intente convertir sus

conclusiones en directrices para los cientficos que, segn Feyerabend, han demostrado

suficientemente que son capaces de decidir por s mismos.

Toulmin establece una analoga entre la evolucin de los organismos biolgicos y la

construccin del conocimiento cientfico [Toulmin, 1977]. Segn este autor, la generacin y

seleccin de los conceptos tiene un cierto parecido con la evolucin de los organismos biolgicos y

se regira por los mismos principios. El objetivo de Toulmin es demostrar que, en la seleccin de los

sucesivos conceptos, los investigadores aplican criterios puramente racionales con el fin ltimo de

contribuir al desarrollo de su disciplina. El avance de una disciplina tendra su origen en problemas

no resueltos que plantean unas exigencias intelectuales o unas prcticas especficas que estaran en

el origen de los nuevos conceptos. Esta aparicin de nuevos conceptos viene acompaada de

procesos de seleccin siempre en aras de un mejor servicio a la disciplina en cuestin. Aunque la

teora de Toulmin es atractiva, Thagard y otros filsofos cognitivos han criticado sus puntos de vista

basndose en un anlisis sobre las condiciones globales de coherencia de las teoras cientficas. Una

novedad del anlisis de Thagard es el uso que hace del formalismo matemtico de redes neuronales

para analizar la coherencia global de las teoras en competencia [Thagard, 1993]. Esta coherencia

depende tanto del nmero de hechos conocidos y nuevos que explican las teoras, como de su grado

de articulacin.

Hempel, por su parte, ha analizado las explicaciones cientficas y establece dos requisitos

bsicos que deben satisfacer: relevancia explicativa (los hechos y argumentos que se aducen en la

explicacin deben tener algn tipo de relevancia con lo que se quiere explicar) y contrastabilidad

(los enunciados que constituyen una explicacin cientfica deben ser susceptibles de contraste

18

emprico) [Hempel, 1978]. Adems, este autor cita diversos criterios que aumentan la aceptabilidad

de las explicaciones cientficas y que se sintetizan a continuacin:

a) Cantidad, variedad y precisin del apoyo emprico.

b) Confirmacin mediante nuevas implicaciones contrastadoras.

c) Simplicidad frente a otras hiptesis ms complejas.

d) Probabilidad de la hiptesis a la luz del conocimiento cientfico disponible.

Conocidos autores de renombre mundial se ven con dificultades para precisar qu es exactamente la ciencia y qu es exactamente la Filosofa de la Ciencia [Cartaa, 1989; pg. 192]

A pesar de las dificultades para aclarar en qu consiste la ciencia, la Filosofa "ha

contribuido en gran medida a aclarar qu cosa no es la ciencia" [Snchez Ron, 1988, pg. 183].

Aunque las diversas tendencias en Filosofa de la Ciencia mantienen puntos de vista que son a veces

contradictorios, existe un cierto consenso en que la investigacin es un proceso cclico que

comienza con el planteamiento de un problema y que termina de nuevo con el planteamiento de

nuevos problemas a partir del conocimiento existente [Snchez y Valcrcel, 1993]. El papel que

juegan la observacin y la experimentacin en la investigacin no es tan relevante como el que

desempean la emisin de hiptesis, el diseo de experimentos o los conocimientos iniciales. Las

teoras establecidas son resistentes al cambio y la mera falsacin no basta para descartarlas. Algunas

teoras incluso nacen falsadas o estn en conflicto con otras teoras establecidas y sin embargo dan

lugar a programas de investigacin fructferos.

Por qu se dice que el cambio conceptual en ciencia puede ser un proceso difcil?

El problema de la evaluacin de las teoras cientficas que ha sido uno de los ejes del debate

en Epistemologa y Filosofa de la Ciencia, tambin ha sido abordado por los socilogos de la

ciencia aunque desde perspectivas diferentes. As, mientras los filsofos y epistemlogos de la

ciencia debaten sobre la naturaleza del conocimiento cientfico y sobre la existencia o no de

criterios generales que permitan evaluar las teoras, los socilogos de la ciencia llaman la atencin

sobre el hecho de que los propios investigadores, ajenos en general a tales debates, evalan

continuamente las contribuciones de sus colegas en lo que constituye uno de los actos clave de la

creacin de conocimiento: la eleccin cientfica.

19

En su descripcin inicial del cambio en un paradigma, Kuhn explica cmo los defensores de

un nuevo punto de vista a menudo encuentran dificultades para que sus ideas sean aceptadas [Kuhn,

1971]. Segn Kuhn, en la aceptacin de un nuevo paradigma influyen factores tales como la

capacidad de conviccin de los defensores de estas ideas y su habilidad para ocupar los puestos

acadmicos ms influyentes para, desde ah, difundir y aplicar sus nuevas teoras. En su descripcin

del cambio, Kuhn cita la conocida frase atribuida a Planck, segn la cual, una nueva verdad no se

impone porque finalmente convenza a sus oponentes, sino porque estos desaparecen

progresivamente y son sustituidos por una nueva generacin que se ha educado en el seno del nuevo

paradigma. Por su parte, Toulmin describe una actitud comn en muchos cientficos que l

denomina odio profesional, que se traduce en una reaccin fuertemente negativa de la nomenclatura

cientfica hacia los defensores de teoras heterodoxas [Toulmin, 1977]. Es evidente que estos y otros

autores clsicos introducen estas ideas sobre la resistencia al cambio motivados, en parte, por la

evidencia que ofrece la Historia de la Ciencia. El origen de la resistencia de los cientficos a las

nuevas teoras es complejo y constituye todava una asignatura pendiente de los estudios sobre

dinmica de la ciencia y sobre la psicologa de los cientficos [Mahoney, 1979]; [Campanario,

1997]; [Campanario, 1999]. Kuhn destac el papel de los paradigmas como marcos conceptuales

activos que sesgan y limitan la percepcin de la realidad [Kuhn, 1971]. Un paradigma no solo

incluye conocimientos, sino ideas acerca de las metodologas y procedimientos vlidos y aceptables

en una determinada disciplina o lnea de investigacin o puntos de vista sobre el alcance de las

teoras y principios. El paradigma orienta la investigacin, pero tambin la limita en una

determinada direccin. Toulmin, por su parte, insiste en la idea de lmites de aplicabilidad de los

conceptos cientficos. Los conceptos y principios nacen con un mbito de aplicabilidad determinado

que puede irse ampliando a medida que dichos conceptos se utilizan en nuevas situaciones

[Toulmin, 1977], pero ello no siempre es fcilmente aceptado porque altera, en cierta medida, la

naturaleza de los propios conceptos. En cualquier caso parece claro que las concepciones de los

cientficos sobre cmo debe articularse una disciplina y sobre la naturaleza epistemolgica del

conocimiento propio de dicha disciplina desempean un papel fundamental en la resistencia a las

nuevas ideas. As, por ejemplo, Barber ha demostrado cmo los prejuicios de muchos bilogos

retrasaron la aplicacin de las Matemticas a la Biologa [Barber, 1961]. De la misma manera, las

diferentes concepciones de los cientficos sobre el determinismo clsico ocasionaron los bien

conocidos debates que tuvieron lugar en los primeros aos de la Mecnica Cuntica.

Desde los estudios de comunicacin y dinmica de la ciencia se ha profundizado en nuestro

conocimiento sobre la resistencia al descubrimiento y al cambio conceptual por los propios

cientficos [Campanario, 1997]. En consonancia con la idea (que no es nueva por otra parte) de que

la ciencia es una actividad social, uno de los centros de inters reciente en Filosofa y Sociologa de

la Ciencia ha sido el estudio de los procesos de comunicacin en ciencia y en su influencia en la

20

creacin del conocimiento. Los cientficos son conscientes de que los resultados que obtienen en su

trabajo no existen plenamente hasta que no son conocidos y evaluados por el resto de la comunidad

investigadora. En este proceso de comunicacin desempea un papel especial la publicacin de

artculos en revistas especializadas que, al igual que los congresos y reuniones acadmicas, sirven

tambin como foro para la certificacin y reclamacin de prioridad en el descubrimiento.

En pocas pasadas la difusin de resultados se realizaba, fundamentalmente, mediante la

publicacin de libros y mediante la correspondencia personal. En nuestros das estos medios ms

rudimentarios han sido reemplazados por un complejo sistema editorial que permite la

comunicacin eficiente de los resultados y en el que los propios cientficos sirven como rbitros y

censores del trabajo de otros. Sin embargo, este sistema no est a salvo de interferencias de criterios

particularistas [Merton, 1985] que tienen poco que ver con la calidad del trabajo que se evala

[Campanario, 1996c]. Factores como el prestigio personal o institucional, las orientaciones

metodolgicas, las relaciones con industrias y centros de investigacin y la pertenencia a

determinados departamentos universitarios pueden influir en la evaluacin de los trabajos que se

envan a una revista y, por tanto, en la orientacin final de las disciplinas cientficas [Campanario,

1996c]. Como seala Toulmin la dinmica de la ciencia depende en gran parte del modo en que los

cientficos "intercambian informacin, arguyen y presentan sus resultados mediante una variedad de

publicaciones y reuniones, compiten por ctedras y presidencias de academias, y tratan de sobresalir

a la par que anhelan conquistar su mutua estima" [Toulmin, 1977].

El papel que desempean en el cambio cientfico los mecanismos de comunicacin y

evaluacin en ciencia ha sido estudiado en los ltimos aos desde diversas perspectivas. Por

ejemplo, existe amplia evidencia de que el avance en determinadas reas de investigacin se ha

visto dificultado por errores en la apreciacin del mrito de muchas contribuciones por los referees

de las revistas cientficas [Campanario, 1997]. Teoras y aportaciones que resultaran muy

influyentes en el desarrollo de determinadas disciplinas e incluso descubrimientos que seran

galardonados posteriormente con el Premio Nobel fueron rechazados, en principio, por los referees

y editores de las revistas especializadas o por la comunidad acadmica [Campanario, 1993a];

[Campanario, 1995c]; [Campanario, 1996b]; [Campanario, 2002a]; [Nissani, 1995]. Tales

impedimentos no son exclusivos de una disciplina determinada, sino que parecen ser un fenmeno

comn tanto en Ciencias Naturales como en las Ciencias Sociales (por ejemplo, [Gans y Shepherd,

1994]) y constituyen un ejemplo claro de la resistencia a nuevos descubrimientos por parte los

propios cientficos. Existe asimismo evidencia de que algunos de los artculos ms citados e

influyentes de todos los tiempos fueron rechazados inicialmente por los referees de las revistas

cientficas [Campanario, 1996b].

21

Entre los casos ms notorios de rechazo por los editores y referees de las revistas acadmicas o por el resto de la comunidad investigadora podemos citar descubrimientos tales como la ley de

Coulomb, el primer principio de la Termodinmica, el ciclo de Krebs, la teora del complejo activado, la teora de la disolucin electroltica y la superconductividad a alta temperatura, [Campanario,

1993a]; [Campanario, 1995c]; [Nissani, 1995]. Queda as puesta en entredicho, tambin desde los estudios de los procesos de comunicacin acadmica, la visin ingenua de la Historia de la Ciencia

como un proceso lineal y simplista en el que la verdad se impone siempre por sus propios mritos. Por otra parte, se suele asociar comnmente la resistencia al descubrimiento cientfico a otras pocas y a

otras instituciones ms intransigentes. Los casos de Galileo y Kepler son probablemente ejemplos paradigmticos de tales situaciones que a veces se presentan como demostracin del triunfo definitivo

de la luz de la ciencia sobre la oscuridad y el dogmatismo [Campanario, 1997]. Los resultados de las lneas de investigacin que se revisan brevemente en esta seccin demuestran que el dogmatismo no es

raro en ciencia y puede influir negativamente en el desarrollo de las disciplinas. Existen numerosos ejemplos tomados de la Historia de la Ciencia que demuestran que la resistencia al descubrimiento por

los propios cientficos es ms frecuente de lo que se suele pensar [Campanario, 1999].

En estrecha relacin con lo anterior estn los fenmenos de descubrimiento prematuro y de

reconocimiento tardo [Garfield, 1989]; [Stent, 1972]; [Campanario, 1997]. Algunos

descubrimientos o teoras son demasiado avanzados y no encajan fcilmente en la matriz conceptual

de un momento determinado y los cientficos no estn en condiciones de apreciar su potencial. De

nuevo el papel de los marcos conceptuales en la apreciacin del valor de los nuevos

descubrimientos resulta fundamental. Aunque los descubrimientos prematuros no siempre sufran el

rechazo del resto de la comunidad cientfica, pueden permanecer ignorados durante aos hasta los

desarrollos posteriores permiten apreciar la validez de los mismos. El reconocimiento tardo puede

estar tambin motivado por un funcionamiento inadecuado de los procesos de comunicacin en

ciencia. Si un nuevo descubrimiento, mtodo o enfoque terico se da a conocer en revistas de escasa

circulacin o de bajo impacto; es probable que permanezca ignorado por la mayor parte de la

comunidad cientfica y, a todos los efectos, es como si no hubiese existido. En los ltimos aos, los

estudios bibliomtricos han permitido identificar no pocos casos de reconocimiento tardo [Garfield,

1989]; [Garfield, 1990]; [Stent, 1972]; [Campanario, 1997]. Los retrasos que ocasiona el

reconocimiento tardo en el desarrollo de una disciplina pueden llegar a ser considerables.

Qu concepciones mantienen los profesores sobre la ciencia y el conocimiento cientfico?

En los ltimos aos las ideas de los profesores acerca del conocimiento y de las disciplinas

que ensean han sido investigadas cada vez con ms atencin. En este empeo se han utilizado

metodologas diversas desde la entrevista personal al cuestionario estandarizado [Brabander, 2000].

22

Los resultados obtenidos han permitido detectar nuevos problemas en los procesos de enseanza y

aprendizaje de la ciencia.

Muchos profesores tienen una formacin deficiente en los aspectos relacionados con la

Filosofa de la Ciencia. Estos aspectos ocupan un lugar menor en los planes de estudio y en muchas

ocasiones deben sacrificarse en beneficio de los contenidos puramente conceptuales. Los mtodos

docentes a que son sometidos durante su perodo de formacin contribuyen a que los futuros

profesores desarrollen sus propias concepciones sobre la naturaleza del conocimiento cientfico. El

resultado es que los docentes desarrollan concepciones inadecuadas, con frecuencia ingenuas, sobre

la naturaleza de la ciencias y del conocimiento cientfico [Rampal, 1992]. Particularmente

significativos son los resultados de una investigacin de Porln sobre las concepciones

epistemolgicas de los alumnos de Magisterio [Porln, 1994]. Porln pudo constatar creencias

inadecuadas sobre la neutralidad e infalibilidad del mtodo cientfico, sobre la superioridad absoluta

del mismo (autoritarismo epistemolgico) y sobre los procesos que llevan a la construccin de

dicho conocimiento. Otras concepciones de los profesores sobre la ciencia y el conocimiento

cientfico son similares a las que mantienen los alumnos. Entre las concepciones inadecuadas de los

profesores sobre la ciencia y el conocimiento cientfico, diversos autores destacan las siguientes

[Gil, 1994a]; [Gustafson y Rowell, 1995]; [Gil, Pessoa, Fortuny y Azcrate, 1994]; [Gil y Martnez-

Torregrosa, 1999]:

a) Visin empirista y aterica, segn la cual la evidencia experimental es la fuente

fundamental del conocimiento cientfico.

b) Visin rgida excesivamente algortmica con una reduccin de la investigacin a una receta

simplista con nfasis en los "mtodos".

c) Visin aproblemtica y ahistrica: no se relacionan los conceptos y principios cientficos

con los problemas que los originaron.

d) Visin acumulativa, lineal que no tiene en cuenta las crisis, remodelaciones y retrocesos.

e) Visin de la ciencia "de sentido comn". Desde este punto de vista, los conocimientos

cientficos seran casi evidentes.

Otra concepcin muy extendida es la visin algortmica de la metodologa cientfica, entendida

como una sucesin de etapas prefijadas y que acostumbra a reforzarse en el primer captulo de los libros de texto. Segn esta visin, existira un solo medio vlido para llegar al conocimiento, que

consiste en la repeticin mecnica de una serie de pasos algoritmizados [Vzquez y Manassero, 1999, pg. 379]

23

Que los profesores mantengan concepciones inadecuadas sobre la ciencia y el conocimiento

cientfico es preocupante por s mismo. Pero adems, diversas investigaciones demuestran que las

concepciones de los docentes sobre la naturaleza del conocimiento cientfico influyen en su

actuacin en el aula y en sus mtodos de enseanza [Mellado y Carracedo, 1993]; [Zelaya y

Campanario, 2002]. Como un ejemplo ilustrativo, una filosofa empirista (generalmente implcita)

estara tras la separacin en el aprendizaje entre los procesos de la ciencia (que se aprenden en el

laboratorio aplicando el "mtodo cientfico") y los productos de la ciencia (que se aprenden en las

clases tericas o a partir de libros de texto). Esta organizacin de las actividades de enseanza no

slo refleja concepciones inadecuadas sobre el conocimiento cientfico, sino que las refuerza en los

alumnos .

Fernndez y Elortegui han identificado distintos tipos de profesores de acuerdo con sus

estrategias docentes y con las concepciones sobre la ciencia que fundamentan tales estrategias

[Fernndez y Elortegui, 1996]. Las ideas sobre la ciencia, el conocimiento cientfico y la enseanza

de las ciencias que mantienen algunos docentes pueden ser realmente ingenuas. Hasta los mismos

profesores universitarios (que se dedican a confirmar teoras, ms que a falsarlas) pueden ser

falsacionistas [Campanario, 2002c]. Hodson incluso asocia el fracaso de muchos enfoques de

enseanza a la ambigedad que mantienen en sus posturas filosficas implcitas, que con frecuencia

asumen puntos de vista inadecuados [Hodson, 1988]. En el extremo contrario, sendos estudios

demuestran que los profesores con puntos de vista cercanos a los constructivistas fueron ms

proclives a utilizar enfoques ms adecuados para conseguir el cambio conceptual y utilizaron con

ms frecuencia estrategias docentes ms efectivas. Adems, estos profesores tendan a valorar

positivamente estas estrategias [Hashweh, 1996]; [Fernndez y Elortegui, 1996].

Ideas y concepciones de una muestra de profesores de Fsica de enseanza media nicaragense sobre la ciencia.

Cada sujeto experimental expres su grado de acuerdo o de desacuerdo con cada declaracin mediante

una escala de 5 posibilidades:

Totalmente en desacuerdo (1)

En desacuerdo (2)

Ni de acuerdo, ni en desacuerdo (3)

De acuerdo (4)

Totalmente de acuerdo (5)

24

Zelaya, V.M. y Campanario, J.M. (2002) Concepciones de los profesores nicaragenses de Fsica en el nivel de secundaria sobre la ciencia, su enseanza y su aprendizaje (en revisin).

El cuestionario ha sido obtenido de diversos trabajos publicados por el profesor Rafael Porln y su

equipo y ha sido adaptado para los fines de la investigacin realizada.

Porln, R., Rivero, A.; Martn, R. (1997) Conocimiento profesional y epistemologa de los

profesores I. Teora, mtodos e instrumentos. Enseanza de las Ciencias , 15, 155-171.

Imagen de la ciencia

Pregunta Puntuac. Enunciado

P.1 4.7 0.7) La ciencia es el estudio directo de la realidad mediante un mtodo objetivo: el

mtodo cientfico.P.5 4.4 (0.8) Todo proceso de aprendizaje de las Ciencias debe comenzar con la observacin

P.11 4.1 (0.9) En la observacin de la realidad es imposible evitar un cierto grado de

deformacin que introduce el observador.

P.12 4.1 (0.9) Los trabajos prcticos se utilizaran, fundamentalmente, para confirmar o

ejemplificar aspectos tericos de las Ciencias.P.14 4.3 (1.0) Las leyes existen en la naturaleza y los cientficos lo que hacen es descubrirlas.P.15 3.1 (1.3) Muchos de los descubrimientos cientficos son obra de la casualidad.

P.16 3.7 (1.3) En Ciencias solo se considera verdadero aquello que se puede demostrar

experimentalmente.

P.29 2.6 (1.3) El pensamiento cientfico esta condicionado por aspectos subjetivos y

emocionales.

P.37 4.2 (0.8)

El conocimiento cientfico se genera gracias a la capacidad que tenemos los

seres humanos para plantearnos problemas e imaginar posibles soluciones a los

mismos.

P.42 3.8 (1.1) La Ciencia ha evolucionado histricamente mediante la acumulacin sucesiva

de las teoras verdaderas.P.44 4.4 (0.8) Las etapas que se abordan en cualquier investigacin cientfica son:

a) Planteamiento del problema

b) Recopilacin de datos

c) Emisin de hiptesis

d) Experimentacin y observacin de la hiptesis

e) Interpretacin de los resultados

25

f) Emisin de leyes y teoras.

P.48 4.2 (0.9)

Las etapas sucesivas del mtodo cientfico son:

a) Observacin

b) Emisin de hiptesis

c) Experimentacin

d) Emisin de leyes y teoras.

P.49 4.4 (0.7) El conocimiento cientfico es producto de la interaccin entre el pensamiento y

la realidad.

Cmo influyen las concepciones de los profesores sobre la ciencia y el conocimiento

cientfico en sus estrategias de enseanza?

Los resultados de un nmero cada vez mayor de trabajos coinciden en sealar que las

concepciones epistemolgicas de los profesores, o sea, las ideas que tienen acerca del conocimiento,

su validez, su articulacin y su produccin, son de hecho un factor que influye en la forma como

stos interpretan el aprendizaje y la enseanza . Por esta razn el trabajo sobre el pensamiento de

los profesores, tanto en ejercicio, como en formacin se considera una de las lneas actuales ms

fructferas para el estudio de los procesos de enseanza-aprendizaje [Campanario, 1998a], siendo,

adems, un elemento que puede contribuir a transformar realmente nuestras propias prcticas en la

formacin del profesorado. Las creencias, los constructos y las teoras implcitas de los profesores

son aqu las variables ms significativas.

No cabe duda de que el profesor toma siempre posiciones ideolgicas personales, aunque no

siempre de manera consciente, y estas posiciones tendrn relevancia en sus tareas docentes. Esto hace inevitable la existencia de una pluralidad de modelos didcticos, en los que se puede identificar

componente terica y de una componente ideolgica.

1. Los objetivos de la enseanza de las ciencias

Cules son las fuentes de los objetivos de la enseanza de las ciencias?

No hay que olvidar una dimensin importante de la enseanza y el aprendizaje de las

ciencias: contribuir a formar ciudadanos responsables que viven y se desenvuelven en una sociedad

cada vez ms compleja en la que la ciencia y la tecnologa ocupa, sin duda, un lugar fundamental en

sus vidas. Como seala Izquierdo, "la autntica educacin cientfica debe capacitar para la crtica y

debe permitir que los jvenes consideren que su intervencin en la sociedad es necesaria y va a ser

26

posible en una perspectiva de cambio para mejorar colectivamente" [Izquierdo, 2000, p. 37]. Esta

dimensin es probablemente la ms importante y, en cierta medida, subyace de algn modo en otras

propuestas revisadas. Sin embargo conviene hacerla explcita para evitar algunas de las posturas

bastante extendidas que conciben toda la enseanza secundaria como un requisito previo orientado

casi exclusivamente al acceso futuro a la enseanza universitaria.

La formacin cientfica de los ciudadanos es un problema que est lejos de haber sido

resuelto. Es posible que sea un asunto ms poltico que tcnico y, como tal, tal vez la investigacin

no sea el medio ms adecuado para abordarlo. Baste decir que en un momento en el que surgen por

muchas partes voces crticas sobre la formacin cultural de los jvenes tras acabar la enseanza

primaria y secundaria o en el que, por ejemplo, el adjetivo "cientfico" o el adverbio

"cientficamente" son utilizados sin rubor en anuncios publicitarios para promocionar productos

"mgicos" que prometen resolver todos los problemas [Campanario, Moya y Otero, 1997],

[Campanario, Moya y Otero, 2001], la capacidad y la disposicin para analizar crticamente tales

propuestas es, si cabe, an ms necesaria. Este tipo de logros es probablemente el reto ms

importante que tiene la enseanza de las ciencias, al cual deberan supeditarse, sin duda, otras

consideraciones. Es, por tanto, conveniente hacer explcita esta dimensin con el fin de no perderla

de vista en el diseo de las estrategias docentes y en la eleccin de las orientaciones que nos ofrece

la Didctica de las Ciencias Experimentales. Como bien seala Marco-Stiefel, la comprensin

pblica de la ciencia es nuestro primer objetivo [Marco-Stiefel, 2000, p. 146].

Es necesario que los alumnos conozcan los objetivos docentes?

La razn fundamental es que los objetivos son la gua que orienta la evaluacin. Si el

alumno sabe qu se espera de l podr concentrarse en el aprendizaje relacionado con esos

objetivos. Naturalmente, los objetivos reales del profesor no siempre coinciden con los formales

que aparecen, a veces, en los programas de las asignaturas. En este caso obviamente priman los

objetivos reales.

Cmo se relacionan los objetivos con los contenidos?

En teora, a partir de los objetivos se deberan seleccionar los contenidos. Esto es as porque un

objetivo determinado (ej: "Los alumnos sern capaces de analizar datos") se puede conseguir, en

principio, con varios contenidos diferentes. En la prctica, se suele funcionar al revs: son los

contenidos los que definen las asignaturas y los objetivos se elaboran en funcin de ellos.

27

EJE II EL PENSAMIENTO DEL PROFESOR Y LOS MODELOS DIDACTICOS

EL CONOCIMIENTO DEL PROFESOR Y ENFOQUES DIDCTICOS2

La enseanza es una prctica social y pedaggica compleja, determinada por mltiples factores

que influyen en la toma de decisiones del profesor y en las acciones que realiza. En estas decisiones

y acciones intervienen tanto los conocimientos, valores, creencias e ideologa del profesor como los

condicionantes institucionales, socioeconmicos, culturales e histricos de ejercicio de su profesin.

En el presente artculo analizaremos el pensamiento de profesor desde el punto de vista de los

conocimientos y concepciones que fundamentan su prctica, los cuales ha ido construyendo a lo

largo de su historia educativa y profesional. Posteriormente, integraremos estos conocimientos y

concepciones en enfoques didcticos que los articulan de manera tal que se convierten en modelos

de interpretacin y anlisis de la prctica docente.

1. El conocimiento didctico del profesor

El profesor posee diversos conocimientos profesionales que los estructura en funcin de sus

teoras y creencias personales. De acuerdo con Armas Castro (1993), las creencias, valores y

actitudes del profesor actan a modo de filtros de aquellos conocimientos en las situaciones de

enseanza. Puede ocurrir que algunas de estas creencias o teoras entren en contradiccin con la

propia prctica (siempre que medien procesos de reflexin y anlisis acerca de ella), y una nueva

teora se elabore y pase a formar parte del repertorio de ideas y conocimientos del profesor de

manera ms o menos duradera. Se produce as lo que el autor denomina ciclo del diseo enseanza (Ver Figura1).

Las teoras personales de los profesores referidas a la enseanza y los componentes didcticos

pueden ser categorizadas en funcin de la coherencia que presentan respecto de las concepciones

sobre el conocimiento, el aprendizaje, la metodologa de enseanza, la evaluacin, la planificacin,

el uso de medios o recursos, la interaccin docente-alumnos, la organizacin social de la clase, la

funcin social de la escuela.

Cabe sealar que esas concepciones no son estticas ni monolticas sino que evolucionan

gradualmente. Tampoco podemos establecer una coincidencia lineal entre, por ejemplo, las

concepciones epistemolgicas y las creencias didcticas y psicolgicas del docente, aunque

parecera que interaccionan entre s. Segn Porln y Rivero (1998), esta cuestin hay que

interpretarla desde una perspectiva ms amplia. Para los autores existe un conjunto de concepciones metadisciplinares que constituyen autnticas cosmovisiones o epistemologas personales que

2 Alcal, M.T. Ficha de ctedra . Didctica I. Facultad de Humanidades. UNNE. Rcia (Chaco), 2004.

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inciden en nuestras creencias personales y profesionales. A la luz de estas cosmovisiones se podran

explicar las aparentes contradicciones entre, por ejemplo, concepciones sobre el conocimiento

cientfico y concepciones referidas al aprendizaje en un mismo docente. Es importante sealar

tambin, que tales cosmovisiones actan como verdaderos obstculos ante la posibilidad de adoptar

otras maneras de ver e interpretar el mundo. Siguiendo a los autores citados, las cosmovisiones o

concepciones metadisciplinares que influyen en las creencias personales y profesionales del

docente, son las que se mencionan en la Figura 2.

Figura 1. Ciclo del diseo de enseanza -(modificado de Armas Castro, 1993: 631)

Figura 2. Las concepciones metadisciplinares. (Porln y Rivero, 1988)

PENSAMIENTO DEL PROFESOR

Creencias Valores Actitudes

CONOCIMIENTO

Disciplina Enseanza Aprendizaje Institucin Educacin de la de la disciplina disciplina

PLANIFICACINENSEANZA

EVALUACIN

COSMOVISIONES IDEOLGICAS

Ej.: MarxismoTeora CrticaEcologismo

Consumismo

PERSPECTIVASEPISTEMOLGICAS

Ej.: ConstructivismoPositivismoRelativismo

Evolucionismo

PERSPECTIVASONTOLGICAS

Ej.: SistemismoMecanicismoComplejidad

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2. Perspectivas epistemolgicas que fundamentan la enseanza

A lo largo de la historia del pensamiento occidental se han elaborado diversas explicaciones en

torno del pensamiento cientfico-filosfico. Vamos a detenernos en tres interpretaciones que se

encuentran en nuestra cultura, algunas ms fuertemente arraigadas que otras, las cuales forman

parte de imgenes, creencias y concepciones sociales que operan como anteojos conceptuales de

la realidad y constituyen los supuestos desde los que se entiende la ciencia, el mtodo cientfico, la

enseanza y el aprendizaje de ambos.

Las interpretaciones a las que nos referimos son: el Absolutismo, el Relativismo y el Evolucionismo (Porln, 1997).

Absolutismo

El absolutismo recoge las tradiciones positivista y racionalista para las cuales el conocimiento

cientfico es verdadero, universal y ahistrico. Se trata de un conocimiento jerarquizado, en el

sentido de que la existencia de criterios racionales universales para la comprobacin de las teoras

asegura su veracidad y la posibilidad de delimitar la cientificidad de las mismas. Como dice

Chalmers (1987:144): La distincin entre ciencia y no ciencia est clara para el racionalista (...). La verdad y, por consiguiente, la ciencia son consideradas intrnsecamente buenas.

Dentro de esta perspectiva se distinguen dos posturas, la emprico-inductivista y la racionalista.

Para la primera el criterio de validacin del conocimiento cientfico se asienta en los hechos. Para la

segunda, en la teora.

La visin empirista es la que se ha generalizado en la sociedad y su imagen de ciencia es la que

tradicionalmente han transmitido la escuela y los medios de comunicacin. Esta imagen se

caracteriza por:

El conocimiento es considerado como una entidad o un producto acabado (Entel, 1988;

Murcia y Schibeci, 1999), cuya verdad y validez son incuestionables, de ah el

autoritarismo epistemolgico que seala Porln (1997) como inherente a esta concepcin.

Un monismo metodolgico: el mtodo que se acepta como vlido para la formulacin de

teoras es el mtodo experimental de las ciencias naturales, para el cual el punto de partida es la observacin imparcial de la realidad. Aqu cabe recordar que para la postura

racionalista tambin el mtodo experimental es el hegemnico, con la diferencia de que el

punto de partida son las teoras (Daz y Heler, 1989).

El progreso cientfico es lineal y acumulativo, ya que los nuevos conocimientos se integran

a los antiguos y los superan (Brickhouse, 1990).

Lo importante es la estructura lgica de los productos de la investigacin cientfica y su

validacin por criterios objetivos (Porln, 1997: 32).

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La neutralidad axiolgica e ideolgica de la ciencia, que deriva en la separacin de ciencia

e ideologa, de ciencia y tica, de ciencia y metafsica (...), el divorcio entre teora y praxis,

la autonoma respecto del contexto social e histrico y al poder poltico y econmico

(Currais Porra y Prez Froiz, 1993: 419).

La posicin absolutista se preocupa por encontrar criterios adecuados para determinar el

status cientfico de las teoras. En otras palabras, la evaluacin de las teoras cientficas se centra en

el contexto de validacin o justificacin, dejando de lado el contexto de produccin o descubrimiento, cuyo mbito de anlisis sera la psicologa, debido a que este contexto alude a los

procesos psicolgicos (subjetivos) y a las situaciones implicadas en la formulacin creativa de las

hiptesis (Daz y Heler, 1989).

Como ya lo sealamos anteriormente, dentro del absolutismo reconocemos dos posturas que

histricamente han sido antagnicas. El inductuvismo empirista y el racionalismo. A continuacin

caracterizaremos ambos enfoques.

Para el inductivismo empirista el punto de partida de la ciencia son los hechos y la

observacin es el camino para llegar al conocimiento. La primera tarea del investigador es registrar los hechos de su campo de estudio, luego formula enunciados observacionales en la mayor cantidad

posible y en la mayor cantidad de condiciones, lo cual le permitir generar proposiciones acerca de

las coincidencias observadas del fenmeno que se estudia en el marco de la variedad de condiciones

a las que fue sometido. Del conjunto de estas proposiciones singulares se pasa a la formulacin de

la hiptesis, la que incluye a todos los casos observados y a todos los dems posibles.

El interrogante que se le plantea a lo anterior, y que los inductivistas no pueden resolver, es

el siguiente: Cuntas observaciones, en condiciones variadas, son necesarias para llegar a una

conclusin o generalizacin confiable y vlida? Para ejemplificar, recordamos al pavo

inductivista de Bertrand Russell (citado por Chalmers, 1987), el que tras sucesivas y numerosas

observaciones, y en diversas circunstancias (das de sol, de lluvia, en verano, en invierno, etc.),

concluy inductivamente que a las 9 de la maana era el horario en que coma en la granja donde

viva, pero esa conclusin se invalid en vspera de la Navidad, cuando en lugar de darle de comer

le cortaron el cuello. Por lo tanto, tal como lo afirma Chalmers, por ms grande que sea el nmero

de observaciones que se realicen, siempre se podrn encontrar ejemplos que hagan dudar de la

validez de la conclusin.

Otro cuestionamiento al inductivismo se dirige a la observacin como punto de partida de la

investigacin, entendiendo que la observacin permite captar los hechos en un estado de pureza, tal

cual son, lo cual ha sido ampliamente refutado, ya que ninguna observacin se realiza sin referencia

a algn elemento terico. Tambin Chalmers (1987) explica que la exigencia inductivista de realizar

observaciones en una amplia variedad de condiciones lleva al reconocimiento de que la teora

31

orienta la observacin. Esto es as porque el investigador tiene que decidir qu se ha de considerar

como variacin significativa en las diversas circunstancias. Distinguir una variacin significativa de

una superflua requiere del conocimiento terico de la situacin, lo cual implica admitir que la teora

desempea un papel fundamental antes de la observacin.A diferencia del inductivismo empirista, para el racionalismo el punto de partida del

conocimiento cientfico es la teora. Karl Popper es uno de los autores ms representativos de esta

postura.

La preocupacin fundamental de Popper ha sido encontrar el criterio de demarcacin entre

ciencia y no ciencia, y lo hall en la refutabilidad. De acuerdo con el criterio de refutabilidad una

teora es cientfica en la medida que deja abierta la posibilidad de ser falsada o refutada. Una teora

que se puede verificar a travs de hechos opuestos puede poseer parte de verdad pero no es

cientfica, puesto que cierra la posibilidad de refutacin. Para Popper los casos paradigmticos en

este sentido son la teora marxista de la historia, las teoras psicolgicas de Freud y la de Adler.

Respecto de la primera, las predicciones de Marx en relacin con la revolucin social eran testables,

y de hecho fueron refutadas, pero sus seguidores en lugar de aceptar la refutacin reinterpretaron la

teora para hacerla compatible con los hechos. En cambio, las teoras psicoanalticas fueron

inicialmente irrefutables, ya que no haba conducta humana que pudiera falsarlas, tal como lo

demuestra el conocido ejemplo de Popper: ambas teoras pueden explicar con igual facilidad el caso

de un hombre que empuja a un nio al agua para ahogarlo, y el caso opuesto de un hombre que

sacrifica su vida en un intento de salvar al nio (Popper, 1994).

Desde esta perspectiva, la ciencia avanza por ensayo y error. Parte de problemas no

resueltos y propone soluciones especulativas (conjeturas) que debern ser comprobadas mediante la

observacin y la experimentacin. Una teora es cientfica en la medida que formula hiptesis

falsables que describan o expliquen algn aspecto del mundo o el universo. Falsable significa que

existe un enunciado observacional o un conjunto de enunciados observacionables que pueda o

puedan contradecirla. Mejor es una teora cuanto mayor sea la posibilidad de refutarla, segn

Popper la teora de Einstein constituye un ejemplo que cumple acabadamente con ese requisito.

Un aspecto importante del falsacionismo es la diferencia entre las confirmaciones y las

refutaciones. Las teoras se pueden refutar o falsar mediante comprobaciones empricas adecuadas,

mientras que nunca se pueden confirmar definitivamente, ya que siempre existir la posibilidad de

su falsacin. Las teoras son provisorias.

Lo anterior implica una limitacin. Para Popper un enunciado observacional verdadero

puede falsar una hiptesis o enunciado universal. Esto supone que existen enunciados

observacionales completamente seguros, no obstante, todos los enunciados observacionales son

falibles, por lo tanto, cuando una teora se encuentra con un enunciado observacional que la

contradice puede ser que ese enunciado sea errado y no la teora.

32

Relativismo

En oposicin a la perspectiva absolutista surge otra que rechaza los postulados para la

validacin de las teoras y la visin de la ciencia que sta asume. Kuhn (1971) es quien ha

formulado una crtica que constituye, usando su terminologa, una revolucin conceptual. La

perspectiva que propone es histrica y social, con lo cual sus planteos han llevado a considerar

elementos que haban estado ausentes en la filosofa de la ciencia.

Para l las teoras cientficas son estructuras complejas y las denomina paradigmas, puesto que

funcionan como modelos conceptuales de interpretacin de la realidad aceptados por las

comunidades cientficas. El cambio cientfico no es ya una cuestin de progreso lineal y

acumulativo, por el contrario, es precedido por un profundo estado de crisis del paradigma dominante que desemboca en una revolucin cientfica, ello da lugar al surgimiento de paradigmas

alternativos de entre los cuales se impondr aquel que consiga mayor adhesin entre los miembros

de la comunidad cientfica.

Se observa entonces, que no son los criterios lgicos puros, ni la metodologa rigurosa los que

definen la cientificidad de las teoras y el cambio en la ciencia, ms bien parecen obedecer a

cambios de percepcin o rupturas epistemolgicas que conmocionan a los cientficos. Adems, en

este proceso tambin influyen aspectos ideolgicos.

En los perodos de vigencia incuestionable de un paradigma, o perodos de ciencia normal, los investigadores resuelven los enigmas o problemas que son susceptibles de solucionar a la luz del

paradigma mejorando su articulacin y coherencia interna. Los problemas para los que ste no

ofrece soluciones se denominan anomalas, cuando el nmero de anomalas comienza a alterar el

trabajo de los cientficos se inicia un perodo de crisis y, nuevamente un ciclo de revolucin y

cambio.

Evolucionismo

Las perspectivas absolutista y relativista son modelos antagnicos, uno centrado en la

imparcialidad para analizar y evaluar el conocimiento, otro en los aspectos histricos, psicolgicos,

sociales y antropolgicos.

Frente a estas dos posturas antinmicas la teora evolucionista del cambio conceptual de

Toulmin (1977), constituye una postura superadora, que evita reduccionismos (imparcialidad

versus diversidad del conocimiento; estabilidad-continuidad versus cambio-discontinuidad), y sita

el anlisis en un macroconcepto original: la ecologa intelectual (Porln, 1997: 46).Toulmin afirma que el absolutismo se equivoca al confundir racionalidad con logicidad, y

objetividad, en sentido de imparcialidad, con la objetividad de las verdades intemporales, y esta igualacin predomin en el debate filosfico prcticamente hasta el siglo XX. Si bien en el siglo

XVIII los descubrimientos histricos y antropolgicos mostraron la diversidad de ideas, costumbres

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y valores de las sociedades humanas, el relativismo qued limitado a cuestiones de conducta

prctica como la moralidad, no se hizo extensivo a otros conocimientos y concepciones como por

ejemplo, la matemtica, la astronoma y la fsica europeas. Esto no significa que los filsofos no se

percataran de la variedad y el cambio, sino que los consideraron productos de la historia y no rasgos

universales de la racionalidad humana (Toulmin, 1977: 62-63).

En el siglo XX el reconocimiento de la diversidad conceptual e intelectual ha conducido a

posiciones polarizadas. Una corresponde a la de los filsofos que consideran que la variedad

conceptual e histrica pertenece al plano de los hechos y, por lo tanto, no tienen importancia para

las cuestiones centrales de la filosofa. Otra posicin, opuesta, sostiene la imposibilidad de formular

un punto de vista universal y objetivo, slo existen patrones locales y relativos.

Segn el Toulmin, la racionalidad no es una cualidad de los conceptos en s mismos sino de las

actividades humanas y de los procedimientos por los cuales se critican y cambian los conceptos,

juicios y sistemas formales en el curso de la historia. Por lo tanto, su perspectiva asume el reto de

explicar tanto los cambios como las continuidades de las empresas racionales constituidas por poblaciones conceptuales. El desarrollo de estas poblaciones se caracteriza por el equilibrio entre

dos procesos: la innovacin, responsable de las variaciones; y la seleccin, encargada de perpetuar las variantes favorecidas.

Desde esta perspectiva la teora de Darwin proporciona una herra