El aprendizaje de las ciencias

En su definición básica y desde una perspectiva psicológica, Ormrod (2005) sostiene que el aprendizaje humano es un cambio en la conducta o en las representaciones mentales de un individuo, como resultado de la experiencia, que le ofrece sacar un beneficio de la misma. Este proceso innato, ha permitido el éxito de los seres humanos como especie, haciéndolo adaptable a diferentes ambientes y situaciones, siendo un medio por el cual se adquieren conocimientos, habilidades, actitudes, valores y emociones. Esta definición indica que el aprendizaje tiene un contenido conductual y un contenido cognitivo, que puede ser explicado con diferentes teorías. La importancia de las teorías sobre el aprendizaje, es que puedan explicar cómo se produce este proceso y que su contenido pueda ser aplicado en la práctica educativa (Ormrod, 2005).

Las teorías que tratan de explicar el aprendizaje, explican varios mecanismos que están implicados en este proceso, ya sea para indicar como se produce o porqué se produce el aprendizaje. Con el soporte de las múltiples investigaciones que se han desarrollado en este rubro, se puede vislumbrar que ninguna de las teorías que actualmente existen en relación al aprendizaje, es única o verdadera, más bien, se complementan, ya que todas contribuyen a la comprensión de los factores y procesos que están involucrados en este constructo(Ormrod, 2005). De aquí que se pueda afirmar que el aprendizaje tenga estilos particulares de adquirirse de acuerdo a la acción cognitiva, afectiva y fisiológica que desarrollan los individuos en el proceso, esto es, cada individuo puede imprimir un sello particular a la formas como adquiere nuevos conocimientos (Herrera y Rodríguez, 2011). Las tendencias que ponen su atención en

47 este hecho, consideran al aprendizaje como un proceso que no deja de ocurrir, que está en constante movimiento, que es gradual y que aunque es personal y surge de la experiencia individual, ocurre en un contexto social (Blumen, Rivero y Guerrero, 2011).

Las investigaciones sobre el aprendizaje en las últimas décadas, le dan a las teorías del aprendizaje una perspectiva actual orientada hacia el cognitivismo. Las teorías dominantes han sido formuladas por Tolman, con su teoría del conductismo intencionado, los Psicólogos alemanes de la Gestalt, quienes estudiaron los procesos de percepción, aprendizaje y solución de problemas como una predisposición de los individuos por organizar la información en forma determinada, Piaget y su teoría evolutiva, Vigotsky y su perspectiva sociocultural, Bruner y el aprendizaje por descubrimiento y Ausubel y la teoría del aprendizaje significativo (Ormrod, 2005). La orientación hacia el cognitivismo también ha permitido el desarrollo de investigaciones que hacen propuestas basadas en la combinación de algunas de las teorías mencionadas anteriormente. Díaz-Barriga (2003), por ejemplo, describe un paradigma de cognición situada, explicando que el aprendizaje significativo descrito por Ausubel se puede adquirir en un contexto sociocultural descrito por Vigotsky.

En el siglo XXI, el aprendizaje de las ciencias, se percibe como un proceso en crisis, a pesar de que en los medios de comunicación la divulgación científica tiene una presencia importante. En proporción a la elección de carreras universitarias que hacen los alumnos que ingresan al nivel superior de educación, las carreras científicas están a la baja y ya no se consideran las mejores. En relación al aprendizaje que realmente se alcanza en las materias de ciencias, también los resultados son desconsoladores (Gómez, 2003).

48 Pozo y Gómez (2006), consideran que el aprendizaje de las ciencias no es simplemente la transmisión de conocimientos, presentando la ciencia en un contexto atractivo, ordenado y claro, sino que es necesaria un reacomodo de la estructura mental del individuo,

proporcionado por una cuidadosa instrucción diseñada para que los alumnos adquieran una nueva forma de ver los fenómenos que los rodean. Los autores sostienen que las capacidades esenciales para aprender ciencia, no forman parte de la naturaleza cognitiva de los seres humanos, sino que se deben adquirir cultural y educativamente, siendo esto un factor que se transforma en la escasa comprensión de las ciencias por los estudiantes.

El aprendizaje de las ciencias, es un constructo que en primera instancia debe reflejar el esfuerzo docente, sin embargo, la cantidad creciente de frustraciones de los mismos por no alcanzar el éxito esperado en los alumnos de educación secundaria (Pozo y Gómez, 2006), ha hecho que el tema cobre relevancia en las últimas décadas, creando debates con respecto al enfoque que se le debe de dar, según el referente teórico considerado dentro de las propuestas metodológicas que buscan solucionar el problema (Alvarado y Flores, 2010). Hasta la fecha, según Alvarado y Flores (2010), ha sido poco el avance que se ha logrado para esclarecer porqué no se logra una enseñanza efectiva de las ciencias.

A finales de la década de los setentas, el diagnóstico de la enseñanza de las ciencias indicaba que la problemática se relacionaba con el hecho de que la mayoría de los maestros basaban su enseñanza el 90% en el libro de texto. Las formas primordiales de la instrucción se basaban en la exposición, la lectura del libro y la repetición por parte de los alumnos, las prácticas experimentales se limitaban a verificaciones del contenido del libro, la evaluación era por repetición de conceptos, fórmulas, leyes y contenidos del libro, no se consideraba la

49 experiencia extraescolar de los alumnos y la enseñanza no se dirigía hacia lo que los alumnos pensaban o hacían. Estos hechos, impidieron en esa década el progreso de la formación científica, por lo que al inicio de los ochentas tomó fuerza el nuevo paradigma de enseñanza de las ciencias, llamado constructivismo. (Candela, 1991).

En las décadas de los ochentas y noventas, la enseñanza de las ciencias se convirtió en un constructo digno de análisis con características propias, proporcionadas por estudios epistemológicos de las ciencias y apoyado por la Pedagogía y las teorías del aprendizaje, quienes han sugerido los aspectos a estudiar mediante la investigación educativa, las cuales señalan como principales orientaciones la perspectiva del cambio conceptual, el análisis de las concepciones científicas, el problema de la transferencia y los modelos mentales y

representacionales, la perspectiva constructivista, el análisis de la práctica docente, entre otras (Alvarado y Flores, 2010), sin embargo, los que apoyan la idea de que la enseñanza está cargada de sentimientos y que se debe dirigir no solo a las personas, sino también a la formación de valores , consideran que los investigadores educativos de la ciencia y todos los que participan en el ámbito educativo, parecen haber olvidado el contenido afectivo como aspecto fundamental que crea un ambiente favorable en el salón de clases, lo que los convierte en eruditos racionales, pero analfabetas emocionales (Garritz, 2009).

En estas tres décadas de investigación sobre la enseñanza de las ciencias, se ha podido determinar que los alumnos que reciben una instrucción formal de las ciencias, llegan a las aulas con ideas previas formadas por sus propias experiencias en su entorno y en las clases de cursos académicos anteriores, lo que dificulta el aprendizaje de las disciplinas científicas y ha originado diversas teorías, las cuales están englobadas con el término común llamado cambio

50 conceptual (García y Flores, 2004). Los autores consideran que el problema del aprendizaje de las ciencias se ha vuelto más complejo a medida de que han ido cambiando los factores a los que se atribuye, desde considerar la dificultad de recordar o repetir un conjunto de contenidos que se le exponían a los estudiantes, hasta reconocer que la diversidad de ideas previas con los que llegan los alumnos a las aulas se han convertido en uno de los principales obstáculos para el aprendizaje en las disciplinas científicas. Este hecho ha creado la necesidad de priorizar la investigación educativa, la que a través de sus descubrimientos proporciona una mejor herramienta para comprender el problema del aprendizaje de las ciencias y la pauta para el uso de nuevas estrategias y mejores enfoques para su enseñanza (García y Flores, 2004).

Como resultado de algunas investigaciones, actualmente se ha considerado que el aprendizaje de las ciencias se enfrenta también a ideas y actitudes de los docentes que tienen una visión simplista del trabajo científico, lo que ha hecho que la transmisión de

conocimientos se vuelva rutinaria y reduzca el aprendizaje de las ciencias a algunos conceptos y destrezas que son contadas de acuerdo a lo que el profesor conoce, sin tomar en cuenta los aspectos sociales e históricos de las mismas y evaluando de acuerdo a lo que recuerden los estudiantes. También existe una tendencia de los docentes a pensar que los fracasos de los estudiantes en las disciplinas científicas son producto de su falta de interés, de estudio y de esfuerzo, esperando de antemano resultados negativos en el aprovechamiento del aprendizaje pretendido (Guisasola, Pintos y Santos, 2001). Es por esto no debe perder vigencia la

propuesta del cambio de enfoque que deben tener los profesores de ciencias, con alternativas que involucren más a los alumnos en su proceso de aprendizaje (Campanario y Moyá, 1999).

51 Aunado a lo anterior, en el aprendizaje de las ciencias también se toma en cuenta otro factor relacionado directamente con las personas a las que se dirige la enseñanza, la

metacognición, referida al reconocimiento que tienen los individuos de su propio proceso de aprendizaje, que permite a los alumnos determinar las estrategias que le serán más benéficas para la comprensión del contenido relacionado con las materias científicas. Las estrategias metacognitivas que ponen en práctica los alumnos, favorecen el cambio conceptual, ya que facilitan la eliminación de ideas previas erróneas en los mismos. Estas concepciones

epistemológicas que crean los alumnos en relación a la naturaleza de las ciencias, orientan su forma de actuar en el aprendizaje de las disciplinas científicas (Campanario y Moyá, 1999).

Las investigaciones didácticas señalan que existe una dificultad para el aprendizaje de las ciencias, tal como se ha expuesto anteriormente. Se identifica que las dificultades para dicho aprendizaje tienen varias dimensiones: deficiencias conceptuales derivadas de las ideas previas de los alumnos y a formas de razonamiento de sentido común, dificultades en la metodología científica centrada en el razonamiento y dificultades relacionadas con la parte afectiva que influye en el clima en el aula. En el caso de la dimensión afectiva, las actitudes negativas afectan a la motivación y la falta de ésta, impide el aprendizaje efectivo (Solbes, 2009).

Según Candela (1991), el aprendizaje tiene un alto contenido social, ya que los individuos van incorporando nuevos conocimientos, producto de procesos interactivos con otros individuos, ya sea por cooperación, discusión, confrontación, imitación y guía o por demostración. La construcción social del conocimiento, requiere propuestas de enseñanza en ciencias que se apeguen al contexto escolar y se orienten al alumno, con actividades que

52 movilicen las ideas previas de los alumnos, a través de la predicción, la observación y la explicación de fenómenos que suceden en su entorno y que incidan directamente en su forma de percibir la naturaleza y en el aprendizaje de las ciencias (Campanario, 2000).