Cambio Conceptual en Ciencias desde el Racionalismo Moderado

Desde el racionalismo moderado, Toulmin (1977) define que el principal elemento de la racionalidad es el ‘cambio’ no desde la perspectiva lógica, sino como las posibilidades que tienen las personas para modificar sus ideas e incluso cambiarlas a través de una función pragmática de la resolución de

problemas. A través de la selección de ideas, conceptos y la innovación conceptual, Toulmin (1977) explica que la construcción de conocimiento se genera de forma colectiva a través de los problemas científicos, en donde influyen las capacidades intelectuales de los individuos que se encuentran en unas condiciones históricas, sociales y culturales en las que el conocimiento científico se produce.

Así este epistemólogo inglés en 1977 explica el cambio conceptual como una forma de dar cuenta del cambio científico, proponiendo analogías con el sistema de evolución de Darwin (1859), de esta manera plantea la evolución de los conceptos científicos como unidad básica de aproximación a los objetos y problemas de las disciplinas intelectuales.

Estos problemas científicos, que se conjugan en una genealogía de problemas, en la medida que son hechos históricos transitorios de cada situación problemática, que van a depender no sólo del objeto de estudio de la disciplina, sino también de las actitudes profesionales por las que se guían los profesionales, los cuales pertenecen a los ideales intelectuales y las ambiciones explicativas. Así estos problemas, toman sentido según tres aspectos los que se pueden modificar para dar cuenta de nuevos conceptos científicos a fin de otorgar mejor poder explicativo, constituyéndose en un proceso dialéctico. Para considerar la complejidad de los conceptos científicos, Toulmin (1977) propone tres aspectos o elementos en el uso de dichos conceptos, los cuales según Izquierdo (2005) y Chamizo (2007a) también son necesarios para el contexto educativo en vista que permite mejorar las explicaciones científicas haciéndolas más completas, más precisas y con una relación satisfactoria entre los conceptos de la disciplina científica. Estos aspectos son:

R1. La técnica de representación.

“incluye todos los variados procedimientos por los que los científicos demuestran – es decir, exhiben, más que prueban deductivamente- las relaciones generales discernibles entre objetos, sucesos y fenómenos naturales” (Toulmin, 1977, p.171). “Modelo teórico al que pertenecen” (Izquierdo, 2005, p. 15).

R2. Los procedimientos de aplicación de la ciencia.

“comprenden el reconocimiento de situaciones a las que son apropiadas esas actividades simbólicas” (Toulmin, 1977, p. 170) “operaciones que se pueden realizar” (Izquierdo, 2005, p. 15)

R3 el lenguaje.

“incluye los sustantivos – los términos técnicos o nombres de conceptos- y también las oraciones, sean leyes naturales o generalizaciones directas” (Toulmin, 1977, p. 170-171). “Símbolos, representaciones gráficas, ecuaciones básicas…” (Izquierdo, 2005, p.15)

Los aspectos R1. Técnica de representación y R3. Lenguaje comprenden los aspectos <<simbólicos>> de la explicación científica, “es la actividad científica que llamamos explicar” (Toulmin, 1977, p.170), de tal manera que “los procedimientos de solución a problemas coexisten al introducir nuevas representaciones, mejorar la terminología e innovar la técnica. Los cambios se producen en alguno de estos aspectos o en todos. La solución de estos problemas provoca la innovación conceptual que hacen avanzar las ciencias y también, pueden hacer aprender ciencias” (Izquierdo, 2005, p.15).

Para abordar el cambio conceptual Toulmin (1977) establece además, el proceso histórico en las disciplinas intelectuales, un modelo de población que se puede representar de tres maneras alternativas (no excluyentes entre sí). Cada una de ellas corresponde a un corte de tiempo sucesivo a través del contenido intelectual de la disciplina, es decir, mediante la evolución de cada uno de los conceptos científicos que la constituyen. I) La primera vía, denominada transversal analiza el proceso en una secuencia de “conjuntos representativos”, que abarquen la totalidad de los conceptos vigentes en la disciplina en tiempos sucesivos, esta vía permite enfocar la atención a cuestiones concernientes a la racionalidad, precisamente en lo que respecta a los cambios ‘no lógicos´ entre conjuntos representativos sucesivos de conceptos; II) la vía longitudinal o genealógica, considera el desarrollo posterior y el destino ulterior de conceptos particulares a lo largo de toda la Historia de su vida, esta vía hace aún más evidente la continuidad racional, y III) la vía evolutiva o combinada, que permite analizar el cambio conceptual como el resultado de un proceso dual de variación conceptual y selección intelectual, en esta vía se registra explícitamente el hecho de que sólo algunos de los conceptos corrientes de una disciplina son, en cualquier etapa en particular, temas activos de debate e innovación.

Algunos ejemplos sobre cómo evolucionan y cambian los conceptos científicos, en química se pueden apreciar en los trabajos de Sustancias de Henao, Stipcich & Moreira (2009); Afinidad química de Estany e Izquierdo (1990) y en una de nuestras propuestas sobre Ley Periódica de Camacho et al (2006). En otras áreas científicas también se presentan cambios conceptuales, como por ejemplo el trabajo de Vidal (2006) sobre raíz cuadrada y Uribe, Quintanilla, Izquierdo y Solsona (2010) acerca de la evolución del concepto de sangre.

Así pues es importante reconocer que este modelo de cambio científico además de proporcionar categorías para comprender el desarrollo histórico y evolutivo de las ciencias, incorpora criterios que intervienen en la selección de variantes conceptuales, en aquellos casos claros, es decir donde hay cambios rutinarios y estos criterios están bien definidos y en aquellos casos nebulosos, en donde hay casos excepcionales donde lo que se pone en cuestión son los propios criterios de racionalidad. En ambos casos, se consideran los factores internos que giran alrededor del concepto en madurez, como por ejemplo, los aspectos relacionados con los modelos matemáticos, la disponibilidad de instrumentos, entre otros, y los factores externos, como los sociales, políticos, religiosos. Esto permite afirmar que la construcción de conocimiento científico y la evolución de los conceptos, subyacen de manera compleja y que existen determinados contextos, situaciones y problemas a los que se enfrentan los científicos y las científicas a la hora de proponer determinados conceptos que le permitan describir y representar las ideas sobre el mundo, donde el juicio personal, la comunidad que integran, los contextos a los que pertenecen determinan su propia acción.

Siendo así, es importante considerar que la construcción de conocimiento científico conlleva un ´movimiento´ de las personas a través de diferentes planos de análisis y desarrollo (Labarrere y Quintanilla, 2002) en un solo plano o como tránsito de uno a otro, lo que “permite avanzar hacia representaciones más complejas y holísticas que describan y analicen la actividad “científica” de los y las estudiantes de una forma más comprehensiva y amplia, al tiempo que les permitan al docente de ciencias ser más consciente de los modelos de la actividad del estudiante, de la ciencia que enseña y de sus acciones de enseñanza que subyacen y guían su actividad como

formador en un área particular del conocimiento” (Sanmartí e Izquierdo, 1997). Estos planos según Labarrere y Quintanilla (2002, p. 126-128) son:

P1. El plano personal significativo.

“se construyen los significados y sentidos de los ‘contenidos problemáticos’ vinculados con el cotidiano de la persona que aprende. Aquí adquieren relevancia los por qué y para qué del enfrentamiento a la solución de problemas; también desempeñan un papel importante los puntos de vista las representaciones y las creencias sobre los problemas, la solución esperada y acerca del propio sujeto como solucionador del problema”

P2. El plano instrumental – operativo.

“Identifica aquellos momentos o fragmentos del enfrentamiento a la solución de problemas en que los recursos de la persona o del grupo que los resuelve están centrados en aspectos tales como el contenido, las relaciones que lo caracterizan, las soluciones posible y las estrategias, procedimientos, y así por el estilo.”

P3. El plano relacional social (o cultural).

“Identificado como espacio generado en la solución grupal o en la interacción netamente pedagógica, hace referencia no sólo a las relaciones que constituyen la trama que se teje en los procesos comunicativos de los alumnos, sino también al conocimiento y la representación que las personas tienen de esas interacciones, así como el dominio y la conciencia que ellos alcanzan respecto a la producción de relaciones deseables, ya sea para la solución de problemas en cuestión o para los propios procesos formativos en los cuales están involucrados.”