Aportes al desarrollo de la didáctica de la biología 28 !

investigadores en el orden nacional e internacional, a través de preguntas sobre su propia naturaleza epistémica, acerca del objeto de estudio y los contenidos asociados a la enseñanza, sobre las finalidades y los procesos que se articulan en la formación de profesores y su relación con el conocimiento profesional del profesor de biología (Tabla 1).

Tabla 1.

Documentos e investigadores en la didáctica de la biología

Investigador País Universidad Titulo de la publicación Año

Banet, E. España Universidad de

Murcia La enseñanza y el aprendizaje del conocimiento biológico 2000

Jiménez, M. P España Universidad de

Compostela La enseñanza y el aprendizaje de la biología. 2003 Cañal, P. España Sevilla La enseñanza de la biología: ¿Cuál es su

situación actual y cómo mejorarla?

2004 Pedro Cañal España Universidad de Sevilla Didáctica de la biología y la geología.

Capitulo: Competencia científica y competencia profesional en la enseñanza de la biología 2011 Castro, J.A y Valbuena E. Colombia Universidad Pedagógica Nacional

¿Qué biología enseñar y cómo hacerlo? 2007 Valbuena, E,

Correa, M, Amorteguí E.

Colombia Universidad Pedagógica Nacional

La enseñanza de la biología¿ Un campo de conocimiento?

2012

Fonseca G. Colombia Universidad Distrital Francisco José de Caldas

La enseñanza de la biología y la comprensión y solución de problemas socioambientes. 2015 De Longhi A L, Rivarosa A. Argentina Universidad de Córdoba Argentina

La didáctica de la biología: tensiones que desafían la formación del educador en ciencias

2015

Elsa Meinardi Argentina Universidad de Buenos Aires

El estado actual del conocimiento en la didáctica de la biología

2001 Vassiliki Zogza Grecia Universidad de Patras Didáctica de la biología. Un dominio

distinto de la investigación educativa

2015

En relación con la naturaleza epistémica, son importantes los aportes de los investigadores, Valbuena, Correa y Amórtegui (2012), quienes desde una comprensión de la didáctica de la biología a través de los presupuestos de la didáctica de las ciencias (Gil-Pérez et al., 2000; Porlán, 1998; Aduriz Bravo e Izquierdo, 2002) y desarrollando un proyecto de investigación en el cual se preguntaban

acerca de: ¿cuáles son las características que identifican el campo del conocimiento que se ocupa de la enseñanza de la biología? ¿cuáles son las características que identifican las publicaciones sobre enseñanza de la biología en 17 revistas especializadas en los años 2007 y 2008?, desde un enfoque cualitativo-interpretativo-hermenéutico, utilizando la estrategia de análisis documental y la modalidad del estado del arte, plantean que si bien la Didáctica de la Biología, aun no corresponde a un campo de conocimiento, se identifican tendencias, líneas de investigación y otras características que podrían aportar en su construcción. Sin embargo, Castro y Valbuena, (2007), señalan que es necesario comprender que así como las particularidades de una ciencia demandan una epistemología específica, también es oportuno reclamar una didáctica propia con base en esas singularidades. Asi, la biología no puede enseñarse como las otras ciencias, porque sus conceptos y procedimientos son particulares, en este sentido es necesario posibilitar las explicaciones basadas en el pluralismo causal (Mayr, 1998) y en la teleonomía (Monod, 1993), entendida como la cualidad que convierte a los organismos en objetos dotados de un proyecto (no intencional y cifrado en el material genético), que al desarrollarse permite que los individuos construyan sus estructuras particulares y lleven a cabo procesos específicos.

Entre los investigadores foráneos se destaca Zogza (2016), quien revela la relación entre la didáctica de la biología o la investigación en educación en biología, como una ciencia diferenciada de la didáctica de las ciencias, (Educación Científica), en razón de las singularidades del objeto de estudio de la biología. La didáctica de la biología puede considerarse como un campo de investigación independiente, no sólo por razones epistemológicas, sino también apelando a la psicología de la adquisición del conocimiento biológico. Estos últimos pueden orientar la formulación de preguntas de investigación sobre el desarrollo de entornos de aprendizaje vinculados a la edad en relación con el mundo biológico.

Así, Zogza, resalta la importancia de comprender la epistemología de la biología, como un asunto que aporta en una didáctica de la biología, diferenciada de otras ciencias naturales y demarca este aspecto desde los planteamientos de Mayr (1988), en relación con la compresión de los seres vivos como sistemas complejos. Además, vincula el tema de la teleología en la biología (Mayr, 1988, pp. 38-66), como un asunto importante en la biología y en consecuencia en su enseñanza, señalando que la tendencia natural es considerar que el mundo biológico, como parte del mundo natural, funciona con una causa final (es decir, en orden, armoniosamente, en equilibrio) y no aceptar que la "aleatoriedad" y la "contingencia" se integran en su función; esto induce otra especificidad con respecto a la construcción del conocimiento biológico.

Educativa de la biología es una investigación dirigida a destacar y facilitar el proceso de enseñanza y aprendizaje sobre el mundo biológico el cual es parte del mundo natural y por lo tanto las ciencias biológicas son parte de las ciencias naturales; sugiere considerar la Didáctica de la Biología como una parte de la Didáctica de la Ciencia, campo de investigación mejor conocido como Educación Científica. De hecho, una serie de preguntas de investigación abordadas por "Biology Didactics" recuperables a través de construcciones teóricas que han surgido dentro de "Science Didactics". En consecuencia las corrientes epistemológicas y psicológicas de pensamiento que deben tenerse en cuenta al realizar investigaciones sobre el proceso de enseñanza y aprendizaje de las ciencias biológicas en particular, parecen diferir de aquellas que deben tenerse en cuenta al realizar investigaciones sobre el proceso de enseñanza y aprendizaje de otras ciencias naturales.

En la misma dirección que Zogza (2016), Castro y Valbuena (2007) reflexionan sobre la enseñanza de la biología a partir del análisis entre las relaciones de las estructuras sustantiva y sintáctica del conocimiento biológico y la enseñanza de esta ciencia, específicamente en lo que atañe a los contenidos y la metodología.

En este mismo sentido, De Longhi y Rivarosa (2015) en el texto: la didáctica de la biología; tensiones que desafían la formación del educador en ciencias, aportan al igual que los anteriores investigadores en la relación entre los principios epistémicos de la biología y la didáctica.

Con la delimitación de las características epistemológicas del conocimiento biológico, tanto desde su contexto de justificación y niveles de conceptualización (hechos, principios, teorías) como desde su contexto de descubrimiento e investigación (procedimientos, técnicas), en tanto que esta reflexión epistémica atraviesa el conocimiento didáctico tradicional desde una mirada problematizadora y con fuerte anclaje en la realidad bio- socio- cultural. (De Longhi y Rivarosa, 2015. p. 240).

Señalan De Longhi y Rivarosa (2015), el análisis epistemológico sobre el saber a enseñar ofrece alternativas potentes al pensamiento y desempeño del rol docente porque, por un lado, habilita a construir sentido y valor cultural sobre los conocimientos de las ciencias biológicas y por otro, porque posibilita re-crear diseños y escenarios de enseñanza que atiendan a los procesos evolutivos y contextuales de esos conocimientos. Así, es necesario integrar a la formación docente los contenidos metacientìficos como una reflexión de segundo orden, que promueva una ruptura con un estilo académico de formación, cargado de mitos y concepciones incompletas respecto al saber y del hacer científico, y que contribuya a consolidar las epistemologías personales de los futuros profesores y científicos (Porlán, 1998 & Tardif, 2004, Citados en De Longhi & Rivarosa, 2015).

Respecto a las líneas de investigación, en el campo de la didáctica de la biología – educación en biología - De Longhi y Rivarosa (2015), plantean tres asuntos fundamentales: El

primero corresponde a la aproximación histórica y epistemológica a diferentes tópicos de Biología, el segundo a los estudios sobre el pensamiento del profesor y su formación inicial y continua y el tercero el estudio de las actitudes en torno al aprendizaje, la motivación y las emociones en los vínculos con el saber y la experiencia, los aprendizajes no formales e inclusivos (los otros culturales) y las habilidades cognitivas-metacognitivas asociadas a recursos, actividades, formas de habla y de escritura en clases de ciencias.

Entre tanto, Valbuena, Correa y Amórtegui (2012) contemplan tres grupos entre las posibles líneas de investigación derivados de problemáticas investigativas: enseñanza-aprendizaje de conceptos específicos, trabajos prácticos y concepciones sobre conceptos biológicos, encontraron que “la mayoría de los trabajos abordan problemas reaccionados con la enseñanza y aprendizaje (32,9%), las concepciones de conceptos biológicos específicos (18,5%) y aspectos referentes a los trabajos prácticos (14,3%)” (p.79).

Valbuena et al. (2012) reseñan que en los procesos de enseñanza y de aprendizaje se presentan varias tendencias propias de cierto instrumentalismo – activismo. De la misma forma, sacan a la luz trabajos alternativos propios de la educación formal para la enseñanza de la biología que se producen en lugares como los jardines botánicos y los museos de historia natural. Aparte de ello, agrupan en la perspectiva CTS, las relaciones historia, epistemología y enseñanza, la resolución de problemas y los enfoques cognitivistas. En su estudio, evidencian que la práctica didáctica de la biología se realiza por docentes universitarios y resaltan la poca participación de docentes de colegio, así lo anotan: “la alta diversidad que existe en la estructuración sobre el conocimiento de la enseñanza de la biología y en este sentido da cuenta también de la incipiente emergencia de este cuerpo teórico particular” (p. 80).

En la búsqueda informativa sobre las finalidades de la didáctica de la biología se encontró que Longhi y Rivarosa (2015) recuperan la didáctica de la biología según su carácter investigativo y social el cual invita a proponer innovaciones e investigaciones que den respuesta a cómo hacer para que la población se apropie de un saber, un saber hacer y una actuación que mejore la calidad de vida. Plantean, que los profesores deberían comprender las dimensiones históricas y epistemológicas del contenido y su enseñanza para formar criterios en el diseño y concreción de la transposición didáctica, tanto de los conceptos como de los procesos que los atraviesan. Asimismo, le proponen dos desafíos a los profesores: primero, contextualizar el tema/problema en la realidad socio cultural con el fn de acercar el accionar ético del colectivo humano; y, segundo: lograr coherencia entre las decisiones de la práctica con los fundamentos teóricos del área pedagógico – didáctica. De este entramado se infiere que, paulatinamente, los resultados de las investigaciones en Educación en

Biología han aumentado su producción y están diseñando su propio perfil, además de ir redefiniendo problemas y preocupaciones esenciales con arreglo a la naturaleza de las Ciencias Biológicas y a los notables avances producidos en su campo, así como las características de su aprendizaje y enseñanza.

Respecto a las finalidades de la didáctica de la biología, Jiménez (2003), considera que El contexto actual de relaciones entre ciencia, tecnología y sociedad nos plantea nuevos problemas sobre qué biología enseñar y cómo enseñarla, sobre como interesar a los adolescentes en la biología y cómo promover la formación de pensamiento crítico, puesto que nuestros objetivos no se reducen a enseñar biología, sino que también incluyen formar ciudadanos y ciudadanas capaces de resolver problemas, de participar en la toma de decisiones. (p. 146).

A su vez, Cañal (2004) reclama que los profesores deben tener

[…] unos conocimientos biológicos funcionales e integrados aptos para la reflexión y actuación profesional en contextos concretos de la realidad socionatural y ante problemas reales, lo que recuerda y refuerza la necesidad de orientar la educación en este campo de una adecuada alfabetización científico – biológica de la población. (p. 29)

Complementa el autor, desde el punto de vista de la alfabetización científico – biológica, que la educación escolar obligatoria debe predominar, teniendo en cuenta unos objetivos de enseñanza viables en el desarrollo de las capacidades e instrumentos cognitivos y afectivos para que el alumnado comprenda y actue ante las problemáticas socioambientales propias del conocimiento biológico (Cañal, 2004).

De otra parte, Banet (2000) considera que las finalidades de la enseñanza de la biología deben promover el desarrollo de aprendizajes, conceptuales, procedimentales, actitudinales, que permitan a los estudiantes proponer soluciones fundamentadas a determinados problemas medioambientales o relacionados con su alimentación, así como fomentar comportamientos saludables en estos dos ámbitos o en los de sexualidad.

Entre tanto, Castro y Valbuena (2007) aprecian que es importante que los estudiantes desarrollen un pensamiento sistémico de la Biología, en lugar de que definan qué es una célula o un ecosistema y no establezcan relaciones entre ellos.

En relación a los contenidos de enseñanza, Cañal (2004) contribuye con su reflexion sobre los aprendizajes conceptuales basados en un consenso en la construcción de modelos interpretativos sobre los principales campos conceptuales de la biología: evolución, nutrición, reproducción, relación, célula, organismo vivo, ecosistema, pero a partir de unos modelos situados en contextos reales y provistos de ricas conexiones internas y externas. Cañal destaca, en la alfabetización científico – biológica, el aprendizaje de los siguientes procedimientos: de comunicación y de toma de

decisiones personales y colectivas; de interacción cognitiva de la persona con la naturaleza; de elaboración/ transformación de información; de reconocimiento y formulación de problemas; de formulación de hipótesis o explicaciones; de planificación de tareas, actividades y proyectos, y procedimientos de evaluación del desarrollo y resultados de tareas. Todo esto, en cuanto a las actitudes, aproximación progresiva a las actitudes científicas (curiosidad, interés por la resolución de problemas, colaboración confianza en sí mismos, sentido crítico, interés por la observación, interés por la conservación del entorno natural, los ecosistemas y la biodiversidad).

Jiménez (2003), en el texto La enseñanza y el Aprendizaje de la Biología, retomando a Francis Crick (1979) señala que muchas explicaciones en biología se preguntan dos cosas: “por un lado lo que es un sistema o cómo actúa; por otro, su origen, como ha llegado a ser lo que es.” (p.123). En este sentido Jimenez (2003) formula las siguientes preguntas ¿qué es la vida?, ¿cuál es el origen de la vida?, ¿cuál es el origen de la especies?, ¿cómo se transmiten los caracteres de una generación a otra?, ¿cómo se desarrolla un individuo?, que relaciones tienen los seres vivos entre sí y con su ambiente. Respecto al aprendizaje de la biología en la escuela secundaria, señala: “ por ejemplo ser vivo, animal o célula, que no requieren el cambio conceptual profundo que Hewson denomina intercambio y otros autores reestructuración, sino más bien una diferenciación, extensión o ampliación de la ideas previas, lo que Hewson llama captura conceptual” (Jiménez, 2003, p.130).

Además, Jimenez (2003) identifica algunas dificultades en la enseñanza de la biología en su relación con los temas de los seres vivos, plantas y fotosíntesis, animales, ecología el ser humano y la salud. De igual manera, detecta algunos problemas de aprendizaje sobre temas como la célula, la fisiología, genética, evolución

La investigadora Zogza (2016) expresa la necesidad de educar a los ciudadanos como un gran desafío para la educación biológica que articule la comprensión de los conceptos biológicos con los procesos de toma de decisiones. La investigadora, retomando a Erduran y Jiménez, señala que es crucial el desarrollo de entornos de aprendizaje que favorezcan la construcción y evaluación de argumentos con base biológica, las consideraciones culturales / éticas y la naturaleza de las ciencias biológicas y de la tecnología (Erduran & Jiménez-Aleixandre, 2008)Así, establece la relación entre Biología y Cultura, en donde plantea la relevancia de la biología en la vida cotidiana, teniendo en cuenta las influencias culturales reportadas en la comprensión de la biología, tecnología y sociedad: la educación para la alfabetización científica y las cuestiones sociocientíficas ha sido un gran campo de investigación y debemos continuar nuestro esfuerzo por encontrar temas inexplorados.

Castro y Valbuena, retoman de Gagliardi (1986), prestan atención a la estructura sustantiva, consideran importante demarcar el conocimiento biológico a través de los conceptos estructurantes:

Un concepto estructurante es aquel que le permite al sujeto que aprende transformar su sistema cognitivo y, de esa manera, puede construir otros saberes, organizar los datos de otra forma y transformar los conocimientos anteriores. En esa perspectiva, dichos conceptos no serían nuevos temas a enseñar, sino objetivos o estrategias que posibilitarán la construcción de nuevos conceptos. Sin embargo, antes de proponer los conceptos estructurantes que posibilitarían el aprendizaje de una ciencia, es menester definir cuáles serían éstos. De acuerdo con el autor en mención, la Biología tendría, al menos, tres conceptos estructurantes: la dominación del nivel macroscópico por el microscópico; los sistemas jerárquicos de restricciones múltiples y mutuas y la autopoiesis (Castro & Valbuena, 2007, p. 130).

Amplían los autores, algunos conceptos estructurantes, consideran que es fundamental el concepto de organización retomado los planteamientos de Jacob (1999), el de integrón, el de sistema, el de transformación el cual implicaría los de interacción y proceso, el de diversidad y comparten el de autopoiesis con Gagliardi, el de reproducción o invariancia reproductiva.

Posteriormente, Valbuena et al. (2012), derivado del análisis documental, anotan que los investigadores desarrollan los trabajos en los siguientes grupos temáticos: procesos biológicos, desde un abordaje epistemológico, ser vivo como objeto de enseñanza – aprendizaje y por último desde un abordaje socio-científico ( biotecnología y ambiente). La tendencia mayor corresponde a trabajos relacionados con las áreas de fisiología y botánica. Por otra parte subrayan el valor de la formación de ciudadanos capaces de adoptar posturas críticas frente al desarrollo tecno-científico, así como al consumo y explotación de los recursos biológicos y el cuidado del medio ambiente.

El investigador Banet (2000) señala que desde un punto de vista conceptual, la biología debe proporcionar a los estudiantes unos conocimientos elementales y suficientes para reconocer la unidad y diversidad de los seres vivos, para comprender los aspectos básicos relacionados con su estructura y funcionamiento, y para identificar las relaciones que los seres vivos establecen con el medio en que viven. Al punto, Banet propone algunos contenidos y su relación con el ámbito científico, ámbito de conducta y ámbito social: las personas y la salud, los seres vivos, relaciones entre los seres vivos y el medio físico, herencia biológica y evolución. Así, concluye que educar implica, además intentar que los estudiantes: a) desarrollen comportamientos personales adecuados (en relación con la alimentación, la higiene o el medio ambiente), adquieran ciertos hábitos de trabajo propios de la ciencia, c) sean capaces de valorar la repercusión social de la ciencia

En cuanto a la relación de la didáctica de la biología y los procesos metodológicos o formas de proceder, Castro y Valbuena (2007) no pierden de vista que los conceptos estructurantes de la biología deberían interrelacionarse de diversas maneras, para lo cual consideran que la estrategia más apropiada es la de las redes conceptuales, tal y como han sido definidas por Galagovsky (1996, citado en Castro & Valbuena, 2007). Respecto a la estructura sintáctica, los autores señalan que es “a través

de la experimentación biológica, las narraciones históricas, el trabajo de campo, la observación y la modelización, como principales formas de producir conocimiento biológico en los contextos científico y escolar” (p.133).

Complementan los autores, la experimentación no se debe reducir a la corroboración de una idea ya establecida, ni a la repetición inconsciente de los procedimientos hechos por otros, ni mucho menos, al entretenimiento del estudiante, lo que nos interesa es que la experiencia sea problematizada, ya que una práctica aproblemática no es más que una actividad mecánica y sin sentido. Basta con decir que la experimentación, tanto en el contexto de la Biología como en el de la escuela, debe tener