ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS NATURALES

ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS NATURALES:

Y CURRICULARES.

OSCAR EUGENIO TAMAYO A

Los elementos teóricos sobre la enseñanza de las ciencias que se desarrollan a continuación se centran en tres aspectos de gran importancia para este campo del saber : el primero referido a la necesidad e importancia de considerar la reflexión epistemológica acerca de la disciplina como un potente orientador del que-hacer del maestro; el segundo núcleo de conocimientos desarrollado reúne elementos de orden pedagógico con el reconocimiento de que cualquier propuesta educativa no puede substraerse del contexto social en el cual se origina y sobre el cual pretende tener algun impacto; por último se hará referencia al aspecto curricular, como elemento integrador de la fundamentación teórica y de la practica del maestro.

1.- Importancia de la reflexión historico-epistemológica para la enseñanza de las ciencias.

Durante la década de los 50s a los 70s se buscó convertir la educación científica en un componente esencial de la formación básica de los futuros ciudadanos; para el logro de éste objetivo se buscó familiarizar al alumno con las actividades propias del trabajo científico, con logros importantes en cuanto al desarrollo conceptual de las ciencias de la educación y específicamente de la didáctica de las ciencias naturales.

A finales de los 70s y comienzos de los 80s se produce una crisis de la tendencia cientifista y tecnológica de la enseñanza de las ciencias en la que se pone en duda la posibilidad de un desarrollo ilimitado y a la vez se reflexiona sobre el papel social de la ciencia. Surge así la propuesta del aprendizaje por descubrimiento, modelo educativo que orientó la enseñanza de las ciencias naturales durante estos años y al cual se le identificaron posteriormente puntos críticos como el inductivismo extremo, la falta de atención a los contenidos y la insistencia en las actividades completamente autónomas de los estudiantes (Gil Pérez 1993).

La reacción que generó el modelo de enseñanza por descubrimiento inductivo y autónomo propició el surgimiento y fortalecimiento del aprendizaje por recepción* significativa (Ausubel 1978), en el que se da importancia central a los conocimientos previos de los alumnos y a la integración de los nuevos conocimientos a sus estructuras conceptuales (Ausubel 1978, Gil Pérez 1993).

Las décadas de los 80s y 90s se han caracterizado por el surgimiento de los principios básicos del constructivismo así como su consolidación como un nuevo paradigma para la enseñanza de las ciencias (Porlán 1992, Gil Pérez 1983, Novak 1982, Novak 1988, Furió 1994, Duschl 1995).

*

En todos estos modelos a excepción del originado con base en los planteamientos constructivistas se ha dado especial importancia a aspectos de índole metodológico o cognoscitivo, de tal manera que siempre ha estado relegado a un segundo plano el estudio y la reflexión acerca de la historia y epistemología de las ciencias como elemento que otorga, per se, calidad al proceso educativo.

El conocimiento del contenido de la disciplina no es equivalente a saber la estructura actual del tejido teórico de ella, dicho saber debe contener además conocimientos profesionales muy diversos que no estan contemplados en los estudios universitarios (Bromme, 1988 citado por Furió 1994). Como ejemplos de ésta diversidad de significados Gil Pérez cita:

 Saber los problemas y contextos que dieron lugar a la construcción de conocimientos científicos y, en particular, los obstáculos epistemologicos que se opusieron a dichos progresos.

 Conocer las estrategias metodológicas empleadas en estas construcciones científicas.

 Conocer las interacciones existentes entre ciencia/técnica/sociedad asociadas a los conocimientos científicos.

 Tener algún conocimiento de los desarrollos científicos recientes y sus perspectivas para poder adquirir una visión dinámica no acabada de la ciencia.

 Saber seleccionar contenidos adecuados que den una visión correcta de la ciencia y, al mismo tiempo, sean asequibles e interesantes a los estudiantes.

enseñanza, así como la estructura conceptual de la disciplina que se enseña. En esta misma línea de pensamiento la V Reunión Latinoamericana de Educación en Física situó la importancia de la formación en historia y filosofía de las ciencias en que proporciona:

 una mejor comprensión de la naturaleza del conocimiento científico

 un mejor entendimiento de los conceptos y teorías de la Física

 una comprensión de los obstáculos y posibles dificultades de los alumnos

 una concepción de la ciencia como empresa colectiva e histórica y el entendimiento de las relaciones con la técnica, la cultura y la sociedad.

Aikenhead 1985, Solbes y Vilches 1989, Vilches Acevedo 1993, citados por Furió 1994, sostienen que la integración de conocimientos históricos, sociales, etc., en el cuerpo teórico de la didáctica de las ciencias puede ayudar a fundamentar soluciones a cuestiones didácticas importantes como la mejora actitudinal del proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias, la solución de contenidos de posibles diseños y desarrollos curriculares en una situación concreta de enseñanza, etc. Esta reflexión puede beneficiar a la historia de las ciencias en la medida en que permite señalar al historiador nuevas hipótesis interpretativas de los fenómenos aún no puestas de manifiesto en la historiografía.

no debe estar orientada por la enseñanza de los hechos, hipótesis y teorías. Dentro de esta perspectiva las causas que dieron lugar al conocimiento científico son consideradas como inabordables, de esta manera, las razones que obligan a cambiar teorías, modificar métodos y reestructurar objetivos son eliminados del diseño instruccional. Seguir el modelo antes descrito implica enseñar a los estudiantes un perfil incompleto de la ciencia y de su práctica; se enseña el qué y no el cómo. En este sentido Kilbourn 1982, citado por Duschl 1995, afirma “que con demasiada frecuencia, la enseñanza de las ciencias es sacada fuera de contexto y presentada sin el material de antecedentes críticos necesarios para comprender bien los significados y las transiciones de la ciencia” Esta enseñanza de las ciencias orientada por una concepción estable de conocimiento científico (“retórica de las conclusiones”, Schwab 1964; “ciencia definitiva” , Duschl 1990) ha sido la conclusión de diferentes investigaciones (Duschl 1988 , Nadeau y Desautels 1984, Russell 1981). En términos de Torrado R. E. , más que enseñar ciencias como paquetes dogmáticos de contenidos ya hechos, se trata de enseñar a hacer ciencia, a producir y reproducir criticamente los conocimientos, a apropiarlos y a elaborarlos, ésto con el reconocimiento de que toda práctica científica debe partir del reconocimiento de los elementos históricos y filosóficos que la fundamentan, los que a su vez aportan en gran medida al desarrollo de las ciencias. El conocimiento acerca de la filosofía de las ciencias nos brinda elementos para explicar los fundamentos y criterios de cientificidad, de esta forma es posible comprender mejor, no sólo cada época y momento del proceso, sino también el camino recorrido hasta llegar a las posiciones actuales. Para éste autor una historia pedagógica de las ciencias puede suscitar: actitud y conciencia histórica, apertura y creatividad, antidogmatísmo, conciencia crítica, actitud de búsqueda e investigación, dinamismo y sentido histórico ante el pasado el presente y el futuro.

jóvenes para la explicación de múltiples fenómenos cotidianos y su relación con ciertas nociones precientíficas que se han formado a los largo de la historia. El segundo en tanto que el desarrollo de una disciplina nos proporciona sugerencias sobre el orden en que se deben enseñar ciertos conceptos o partes de la misma. Por último, la historia de las ciencias nos ayuda a comprender la historia en general y por tal razón debe integrarse con los otros campos de formación, de tal manera que el desarrollo científico este ligado al conjunto del desarrollo social.

Tobin et al (1992) citado por Furió 1994, destaca la importancia de la concepción epistemológica del docente y su relación con su acción en la clase, enfatizá en la necesidad de contar con una buena formación en la historia y epistemología de la ciencia que se enseña si se quiere brindar educación de calidad.

Si bien sólo en la actualidad hay conciencia de la necesidad e importancia del conocimiento de la historia y epistemología de las ciencias para su enseñanza, también lo es que no nos referimos a una idea completamente nueva, pues ya en el período de la segunda postguerra mundial Dijksterhuis, citado por Navarro Brotons 1983, concluía que la convicción de que la historia de las ciencias es un elemento indispensable en la instrucción superior está lejos de ser general, continúa el autor planteando que hay escasa conciencia de la gran importancia que tiene la historia de las ciencias para los futuros profesores de ciencias de las escuelas secundarias. El informe presentado por Dijksterhuis concluye con la necesidad de fundar en cada universidad una cátedra o departamento de historia general de las ciencias. En tiempos más recientes ha crecido el interés por el estudio de éste campo del saber motivado en los siguientes aspectos:

actual de la misma y de que la perspectiva histórica puede ser válida tanto para producir conocimientos nuevos como para aplicar los existentes.

 Los orígenes comunes reflejados en la historia pueden contribuir a mantener una imágen global de la empresa científica.

 El amplio bagaje de conocimientos histórico-literarios que se adquieren con la incursión en este campo

 marcado interés por el conocimiento de las personalidades de científicos, aspectos filosóficos y función social de la ciencia. (Navarro Brotons, 1983).

La reflexión sobre la historia y la epistemología de las ciencias debe conducir en los procesos de formación de profesores, a la profundización sobre aquellos aspectos referidos a las epistemologías regionales y su vínculo con los procesos de aprendizaje.

2. LAS CIENCIAS Y SU ENSEÑANZA. BREVE RESEÑA HISTÓRICA

Bruner en su texto La importancia de la educación (1987), ubica las posibles dificultades del hombre moderno para comprender las matemáticas y las ciencias, no en la falta de capacidades, sino en que no logramos encontrar un camino adecuado y eficiente para su enseñanza. La evidencia que permite asegurar que los estudiantes de ciencias no aprehenden realmente el conocimiento que se les “enseña” se manifiesta en forma clara en:

 Su incapacidad para utilizar los conocimiento en la explicación de fenómenos cotidianos.

 No entienden el funcionmamiento de las máquinas que usan a diario, ni son capaces de aplicar los principios de su funcionamiento.

 La enseñanza en la escuela en lugar de ser divertida e interesante es frustrante para el estudiante.

Dentro de las causas de mayor importancia, que explican las observaciones anteriores, encontramos el modelo pedagógico utlizado para la enseñanza de las ciencias. Ha sido un modelo en el que no se ha reconocido el dinamismo de las ciencias, no nos hemos detenido a reflexionar sobre su larga historia y mucho menos a concebir su desarrollo histórico como un elemento central para la comprensión de estas ciencias, y en forma especial , para la orientación de su enseñanza. Ha sido un modelo pedagógico en el que se ha considerado al alumno como el sujeto que aprende, desprovisto también de historia. Esto ha conducido al ejercicio de una enseñanza agenética en la que trata de enseñarse “todo” en poco tiempo y se desconoce así la experiencia del estudiante. De igual manera la enseñanza tradicional de las ciencias pretende explicar su estructura lógica actual, sin hacer evidente el engranaje conceptual que la hace posible, esto dificulta su aprendizaje.

extraer los elementos comunes a las diferentes imágenes, denominada capacidad de abstracción (Aebli, 1958).

Los métodos basados en la observación tienen el inconveniente que sólo captan la apariencia externa de los fenómenos. Para la formación de una noción se requiere, además de la observación, la actividad mental orientada hacia la construcción de un sistema de operaciones y relaciones a partir de las cuales se define la noción.

Orientar la enseñanza de las ciencias por procesos observacionales es privilegiar la observación sobre la comprensión; es desvincular el aprendizaje de una parte respecto al todo que la globaliza; es pretender objetividad a través del ejercicio de la observación pura, desconociendo que toda observación depende de un punto de vista teórico. En términos de Not (1994) “no está bien que el poder de la observación se desarrolle más rápidamente que el arte de interpretar”. Se deriva de lo anterior el rechazo a las lecciones de cosas, a la enseñanza científica prematura y a todo proceso empírico de descubrimiento, pues hacen falta marcos de referencia sólidos para interpretarlos; queda claro que “no hay progreso para ningún escolar del mundo ni en lo que oye ni en lo que ve sino en lo que hace. Todo aprendizaje se adquiere a base de actividad” (Not, 1994). Es de anotar que a la actividad que aquí se hace referencia, es de tipo mental.

El desarrollo histórico de la enseñanza de las ciencias nos ubica en los años 50s en los que se pretendió formar en los estudiantes una actiud científica sólida, en la que se familiarizaba al alumno con las actividades propias del trabajo científico. Son ampliamente conocidos los proyectos PSSC, CBA y BSCS, realizados en Estados Unidos, como resultado de aquel movimiento curricular en el que participaron tanto científicos como psicólogos y pedagogos. Igualmente en Inglaterra durante el mismo período se impulsaron proyectos curriculares para la enseñanza de las ciencias, cuyo objetivo fundamental era el de atender y dinamizar dicha formación (Porlán 1992).

Uno de los logros más importantes es el referido al desarrollo conceptual de las ciencias de la educación y específicamente de la didáctica de las ciencias naturales. En términos de Porlán, la necesidad de un fuerte desarrollo tecnológico en los países occidentales forzó la progresiva estructuración científico-positivista de las disciplinas educativas y en concreto de la didáctica de las ciencias. De ésta forma es posible superar los enfoques tradicionales de la enseñanza caracterizados, además de lo mencionado en párrafos anteriores, por la ausencia de estructuración metodológica.

planteó el aprendizaje por descubrimiento, modelo educativo que orientó la enseñanza, especialmente de las ciencias naturales, durante éstas décadas.

Bajo los criterios anteriores crece la crítica del modelo de aprendizaje por descubrimiento caracterizado por el inductivismo extremo, la falta de atención a los contenidos y la insistencia en las actividades completamente autónomas de los estudiantes (Gil, P.). La crítica aqui planteada podemos asumirla desde la consideración de varios supuestos. El primero hace referencia a considerar el mundo de las ideas como constitutiva de la mente de las personas, esto es, suponer que los diferentes conceptos se encuentran ya en la mente del niño, y es función del maestro hacer que estos conceptos sean descubiertos por él. Dentro de esta perspectiva cobra fuerza la enseñanza orientada por principios inductivistas. Unido a este primer supuesto encontramos uno segundo ubicado dentro de los planteamientos de las pedagogías desarrollistas. En este caso se concibe el desarrollo del hombre como una serie de etapas o estadíos que debemos superar gradualmente, de manera que sólo en la medida en que logremos acceder a un estadío de desarrollo determinado podremos pasar al siguiente.

algunas de las características propias de los procesos de aprendizaje por descubrimiento:

 La actividad mental está orientada principalmente desde la experiencia acumulada por la persona, de tal manera que frente a un hecho o fenómeno se esgrimen argumentos de orden empírico.

 Se caracteriza por ser una educación de eficiencia muy baja en cuanto a la inversión de tiempo destinado para realizar una actividad de aprendizaje determinada.

 La estructura mental de un estudiante difícilmente reune los elementos conceptuales y actitudinales que le permitan en forma autónoma descubrir o re-descubrir un principio o una ley. Se requiere sin lugar a dudas una orientación metodológica clara que guíe la actividad mental del estudiante hacia la meta propuesta, se supera así la gran cantidad de asociaciones y relaciones sin sentido que él pudiera llegar a realizar.

 No parte del reconocimiento de la estructura lógica de la ciencia sobre la cual se aprende, ni del empleo de sus formas de razonar y discursos propios. La no presencia de estos dos elementos difícilmente podrá dar como resultado una elaboración mental con rigor científico, así la profundidad con que se asuma el reto pueda ser variable..

los nuevos conocimientos a sus estructuras conceptuales. Esto es coherente con el papel que juegan las concepciones de los científicos (paradigmas) en el proceso de investigación (Gil, P.).

En el planteamiento Ausubeliano el profesor es el facilitador del aprendizaje significativo, mientras el alumno debe renunciar a participar en la construcción de conceptos, prefiriendo así su asimilación. Para que se de un aprendizaje significativo el material de aprendizaje presentado debe relacionarse de manera no arbitraria y sustancial, con cualquier estructura cognoscitiva apropiada que posea significado lógico. Las características mas sobresalientes referidas a la actividad mental propia del aprendizaje por recepción significativa son:

 La asimilación de un conocimiento ya elaborado se apoya en tesis inductivistas. Los conceptos son algo externo al alumno y él debe "captarlos" (Gil, P.).

 La actividad mental que se requiere para una verdadera asimilación de conceptos implica la relación, diferenciación y reconciliación integradora con los conceptos previos pertinentes.

 El establecimiento de relaciones entre los conocimientos previos y el nuevo material de aprendizaje presentado es un factor que apunta hacia el logro de aprendizajes significativos. Este debe ser un proceso conciente y racional.

Como aspecto final de este breve recorrido histórico acerca de la enseñanza de las ciencias, haremos referencia a los principios básicos del constructivismo1 así como al tipo de actividad mental que se despliega bajo esta perspectiva de aprendizaje. 2

1 _{La gran riqueza conceptual de los planteamientos constructivistas desde los campos de las teorías de la}

Según Resnik, los principios orientadores del constructivismo son:

1. Quienes aprenden construyen significados. No reproducen simplemente lo que leen o lo que se les enseña.

2. Comprender algo supone establecer relaciones (....). Los fragmentos de información aislada son olvidados o resultan inaccequibles a la memoria.

3. Todo aprendizaje depende de conocimientos previos.

Dentro de los planteamientos constructivistas hay acuerdo en concebir el aprendizaje como un cambio conceptual que requiere del reconocimiento de las preconcepciones de los alumnos, de la generación de conflictos cognitivos que propicien la aparición de desequilibrios a partir de los cuales se estudien nuevos conceptos científicos y a su vez se de la posibilidad de aplicar lo aprehendido en nuevos contextos. Hacer concientes estos supuestos del constructivismo nos lleva a pensar en una amplia gama de estrategias metodológicas posibles de realizar. A continuación trataremos de puntualizar el sentido dado a la "actividad mental" como dinamizadora del aprendizaje dentro de este planteamiento educativo.

 Cobra fuerza dentro de esta perspectiva el logro de aprendizajes significativos, dentro de los cuales se asume el establecimiento de relaciones entre los conceptos como una acción que potencia la significatividad en el aprendizaje. Todo nuevo aprendizaje logrado se hace a partir del conocimiento y experiencias previas de quien aprende; este proceso de aprendizaje nos convierte gradualmente en expertos en un campo del saber o de la práctica determinado, y a su vez, el entramado de conocimientos propios en un campo del saber potencia

2 ? _{No es del interés de este documento profundizar sobre los planteamientos epistemológicos,}

posteriores aprendizajes. Esta red conceptual es producto de la historia propia de la persona, historia en la que se reconocen sus intereses y motivaciones y a partir de la cual se construyen los nuevos conocimientos. Este proceso permanente de establecimiento de relaciones en número y calidad, es una herramienta cognitiva que hace posible vincular un nuevo aprendizaje con el ya construido en el intelecto de la persona.

 El establecimiento de relaciones entre el nuevo conocimiento que se presenta y el saber del estudiante pone en juego permanente su actividad creativa. Nos referimos en este caso a la necesidad de retar en forma continua al estudiante para que relacione lo aparentemente no relacionable, esto es, hacer evidente lo no evidente en el ámbito de lo cognitivo.

 Una propuesta metodológica en la que uno de sus objetivos sea hacer significativas las nuevas experiencias vividas apunta en forma decidida a integrar los distintos ambientes en los que participamos, de tal manera que estamos orientando esfuerzos hacia la explicación y comprensión de los hechos o fenómenos de nuestra cotidianidad, y de igual forma hacia la posibilidad de participar activamente en la resolución de problemas.

 La actividad a la que se hace referencia en este planteamiento educativo, dista mucho de modelos pedagógicos en los que el interés es mantener al niño o al joven físicamente ocupado. Es la acción mental caracterizada por sus posibilidades de interiorización, reflexión y abstracción la que posibilita la configuración del conocimiento del sujeto. (Lucio, A. R. 1994.)

aprendizaje y desarrollo 3_{. No podría en este momento pasar por alto la} importancia de considerar la actividad del alumno como una acción que se genera en negociación con un ofrecimiento cultural de parte de la escuela y la sociedad. Es este proceso de interacción con nuestro contexto el que define nuestro dinamismo en la actividad mental individual.

 En algunas tendencias constructivistas (Gil, P.) se asume el aprendizaje como investigación. La actividad mental que caracteriza estas propuestas apuntan a que "el alumno construya su propia ciencia subido a hombros de gigantes" y no de un modo autista, ajeno al propio progreso del desarrollo científico (Pozo, 1987). Cabe dentro de esta propuesta, al menos como utopía, considerar la posibilidad que tenemos de entrar en forma decidida en procesos de producción más que de re-producción discursiva. Considerar la educación como un espacio abierto y permanente en el cual la actividad mental de quienes participamos esté encaminada a a la producción discursiva, implica concebir a la pedagogía como un discurso de re-contextualización construído a la luz de los planteamientos de la acción comunicativa.

Este cambio de perspectiva en la enseñanza de las ciencias fue alimentado por los avances de dos disciplinas que realizaron aportes de gran importancia; en primera instancia la epistemologia y los aportes de Kuhn, Lakatos, Feyerabend y Toulmin, ponen en evidencia las limitaciones del positivismo y abren un debate importante acerca de la naturaleza de las teorías científicas y su carácter relativo y evolutivo, que pone en crisis muchas de las presunciones del movimiento de reforma del curriculo. Ya no se trata de enseñar una ciencia absoluta sino relativa, que está sometida a procesos más o menos acelerados y profundos de cambio (Porlán, 1992). Como segundo campo de importancia se destacan los de la

3 ? _{No entraremos aqui a discutir acerca de si los procesos de aprendizaje estimulan los procesos de}

psicología del aprendizaje con los aportes valiosos de Piaget, Ausubel, Kelly y Claxton, y más recientemente Giordan (1978), Host (1978), Driver (1986), Gil (1987), Furió (1994), Duschl (1995), etc.

Según Astolfi y Develay (1989) citado por Porlán 1992, entre los años 1980 y 1985 se realiza por parte de la comunidad científica que trabaja en didáctica de las ciencias un proceso de integración y reelaboración de tres corrientes de investigación presentes en el campo: la epistemológica, la psicológica y la didáctica. Para estos autores, la integración de estas corrientes se hace desde una dimensión práctica, es decir con la intención de convertirlas en principios coherentes, fundamentados y articulados de intervención educativa.

Si bien podemos establecer diferencias entre la complejidad de las teorías, leyes, conceptos y principios, enseñados en los distintos niveles de la educación; no ha sido tan claro el interés que ha movido su enseñanza, pues se ha orientado por la transmisión de conocimiento enciclopédico, de ésta manera se hace a un lado el que sería el objetivo central de la enseñanza de cualquier ciencia: el desarrollo de una estructura conceptual lógica a partir de la cual se puedan explicar y compreder fenómenos cotidianos. Derivado de lo anterior y con base en las actuales condiciones de desarrollo tanto de la ciencia como de sus formas de divulgación, se exige un mínimo de comprensión de términos y conceptos específicos de ésta. Son términos y conceptos que ya se constituyen como cotidianos, y como tales debemos considerarlos; hacen parte del bagaje cultural de personas y comunidades. Hoy se plantea la urgente necesidad de integrar la ciencia y la tecnología a la sociedad y a la cultura colombiana con el fin de que ellas dejen de ser factores extraños a estas últimas. Este proceso llamado endogenización de la ciencia4_{, debe propiciarse a todos los niveles del} aprendizaje (el básico, el medio y el universitario), y enfatizar en la necesidad de aportar al desarrollo de la inteligencia como el factor más importante para el cambio y el desarrollo del país.

En cuanto a la ubicación de las Ciencias en nuestro contexto de acción social, debemos reconocer, tanto en su enseñanza como en la investigación que estas generen, la urgente necesidad de vincular en forma definitiva el saber propio de estas ciencias con las condiciones en las cuales la estemos enseñando. Sin entrar a desconocer la necesidad de una sólida fundamentación teórica, la enseñanza de las ciencias debe ser -al menos en principio- adecuada a las necesidades científico-técnicas de nuestras comunidades. Contamos afortunadamente con unas condiciones geográficas, topográficas y climáticas inigualables, así como una variedad de especies biológicas estimadas en el 10% del potencial mundial.

Igualmente la riqueza en aguas, en minerales y el gran potencial agroindustrial, invitan a que el desarrollo de las Ciencias Naturales sea autóctono, retomando en forma constante los avances científicos alcanzados en otras latitudes. Lo anterior no significa aceptar que los países en vías de desarrollo realicen ciencia de segunda clase, es ser conscientes del gran potencial de recursos naturales y humanos con los que contamos y orientar los esfuerzos de enseñanza e investigación en estas Ciencias, hacia la solución de problemas propios de nuestros contextos. Igualmente se resalta la necesidad de oxigenar nuestro desarrollo científico con los aportes propios de otras culturas, siempre en pos del avance de nuestras comunidades y del de la humanidad. Misas (1991), lo plantea como la necesidad de ligar el desarrollo científico y tecnológico del país al progreso social y económico del mismo; en el que reconozcamos en la extensión, según Orozco (1991), algo más que proyección cultural a través de acciones puntuales: es apertura a los problemas del país, a los grupos sociales estratégicos; es tomar los problemas nacionales y asumirlos en la dinámica de las ciencias y proponer hipótesis de solución. Planteamiento similar lo encontramos en el texto Convocatoria a la Creatividad (Colciencias, 1992) en el que se expresa la urgente necesidad de "desarrollar en el país la empresa del conocimiento y articular la capacidad investigativa a la realidad nacional". Queda claro en lo expuesto hasta el momento la necesidad del desarrollo del principio de autodeterminación del pensamiento nacional en sentido amplio, dentro del cual la función social de toda empresa científica de envergadura es la búsqueda de "la confianza de las naciones en el poder de la inteligencia, en el reconocimiento de su propia realidad, en la importancia de aclimatar en la sociedad su dimensión cultural y, por consiguiente, en la necesidad de invertir en un sistema autónomo de conocimientos". (Colciencias, 1992).

pensar en la necesidad de acercar la ciencia y su productos a sectores cada vez más amplios de nuestra sociedad; para tal efecto la Misión recomienda el establecimiento de un “Programa Nacional de Apropiación Social de la Ciencia y la Tecnología”. En este mismo sentido recomienda entre otras acciones, conformar los centros de popularización de la ciencia, el establecimiento de museos interactivos en ciencia y tecnología, fortalecer las actividades científicas juveniles (expociencia juvenil), establecer programas de educación informal en ciencia y tecnología así como de perfeccionamiento docente y el fortalecimiento de la investigación en pedagogía. En este sentido en la actualidad, la importancia del reconocimiento y caracterización de los preconceptos5 _{de los individuos en} ciencia y tecnología, radica en que hay que fundamentar el diseño de los programas curriculares, las estrategias de enseñanza--aprendizaje y la formación de los docentes de ciencias; debido a que las preconcepciones influyen en el aprendizaje, en la formación cultural, en la forma de ver y adaptarse a la tecnología moderna, (Solis Villa, 1984).

Dentro de esta perspectiva de apropiación social de la ciencia a niveles formal, no formal e informal; cobra fuerza la reflexión acerca de la enseñanza de las ciencias, aspecto desarrollado posteriormente, con sus diferentes especificidades y a partir de la cual es posible acercarnos al anhelado espíritu científico, el cual favorecerá la apropiación crítica del conocimiento científico así como la generación de nuevas condiciones y mecanismos propiciadores de nuevas actitudes ante la ciencia y el conocimiento. Desde esta perspectiva Delval (1983) ubica la importancia de la enseñanza de las ciencias y resalta a su vez elementos científicos como culturales en la medida en que:

5 _{Los preconceptos podemos definirlos como conceptos que tienen las personas sobre algún tema y que difiere del concepto}

aceptado científicamente. Los preconceptos acerca del mundo, son :elaboraciones de la realidad a partir: 1.- del uso combinado inducción-deducción-intuición e imaginación de los individuos. 2.- del uso de términos científicos incorporados al lenguaje común. 3.- de la influencia del entorno.

 para podernos desenvolver en el mundo necesitamos valernos en alguna medida de los avances científicos y tecnológicos.

 la práctica de la actividad científica es un excelente entrenamiento en el pensamiento lógico y por lo tanto contribuye al desarrollo intelectual de los alumnos.

 la ciencia es además una forma de racionalidad, una forma de entender el mundo y desde ese punto de vista tiene un valor que desborda la adquisición de unos conocimientos concretos.

En la formación integral de docentes de ciencias naturales no debe dividirse la formación en los saberes académicos propios de la materia a enseñar y los relativos a las formas de enseñar en general. Para Brincones Et al (citado por Furió 1994) la fundamentación teórica en conocimientos sobre el aprendizaje de las ciencias no debe significar una presentación desconectada de la propia materia a enseñar. Para Viennot (1989) debe plantearse como una re-construcción de conocimientos específicos integrados en un todo articulado en lo referente al aprendizaje de las ciencias. Mencionada re-construcción debe partir de un diseño curricular y de un desarrollo que sean armónicos con las adquisiciones realizadas por la investigación didáctica y, en particular,con los resultados obtenidos en el aprendizaje de las ciencias.

Para Gil Pérez 1991, un programa de enseñanza de las ciencias debe abordar los siguientes elementos teóricos:

 saber que los alumnos aprenden significativamente construyendo conocimientos

 saber que los conocimientos son respuesta a cuestiones

 conocer el carácter social de la construcción de conocimientos científicos y saber organizar el aprendizaje consecuentemente

 conocer la importancia de los ambientes de aprendizaje y de las características personales del profesor para el aprendizaje de las ciencias.

Para Astolfi y Develay el futuro de la enseñanza de las ciencias estará orientado por el desarrollo en cuatro áreas fundamentales de investigación:

1. investigación sobre los contenidos disciplinares que deriven hacia la investigación curricular

2. investigación sobre los métodos de enseñanza-aprendizaje de las ciencias en las que se integren las dimensiones epistemológica, la psicológica y la social 3. investigaciones en torno a la construcción y regulación de un modelo

pedagógico de referencia

4. investigación sobre la organización escolar en relación con propuestas didácticas concretas

Para Porlán, García y Cañal y el Grupo Investigación en la escuela, 1991; los frentes de desarrollo para la enseñanza de las ciencias son los siguientes:

1. profundización y unificación integradora de los fundamentos epistemológicos, psicológicos y didácticos, incorporando nuevos elementos de caracter sociopolítico.

2. Análisis crítico de los modelos vigentes de enseñanza-aprendizaje de las ciencias naturales

4. elaboración de una teoría sistémica de los contextos de enseñanza-aprendizaje en colaboración con otras disciplinas didácticas

5. elaboración de una teoría del conocimiento escolar

6. estudio de las concepciones de los alumnos en situacion escolar 7. estudio histórico y epistemológico de los conceptos

8. elaboración y experimentación de trama de conocimiento escolar a diferentes niveles de complejidad

9. diseño y experimentación curricular en el campo de la enseñanza de las ciencias

10. evaluación de los procesos concretos de aprendizaje y de los cambios producidos en las concepciones de los alumnos

11. estudio de los problemas prácticos y de las preconcepciones didácticas y científicas de los profesores.

Vasco C. E. (1989) reseña las siguientes líneas de investigación en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias naturales:

1. la perspectiva del aprendizaje de conceptos

2. la investigacion de la enseñanza de las ciencias naturales desde el desarrollo del niño y del adolescente

3. investigaciones encaminadas a establecer más las diferencias que las regularidades en el aprendizaje de las ciencias naturales.

4. La perspectiva de la resolución de problemas.

Reunidos algunos elementos de la teoría cognoscitiva acerca del desarrollo del intelecto, pasamos a resaltar la importancia de la mediación social en la adquisición de cualquier aprendizaje, para finalmente concluir con una síntesis entre los aspectos cognitivo y social en cuanto al logro del aprendizaje.

Comprender la psicología del hombre en la actualidad nos exige hacer referencia a su desarrollo filogenético y ontogenético, no tanto en el sentido individual que cada uno de estos conceptos representa, sino en el sentido en que cualquier hombre en forma independiente espacial y temporalmente reúne como un todo aspectos socioculturales y biológicos de sus ancestros, así como en él confluyen las experiencias recogidas durante su vida; la reunión de estos elementos, el biológico y el cultural, se complementan a través del desarrollo del individuo en el seno de la civilización. Tratar de disgregar esta concepción sociobiológica del desarrollo del hombre implica suponer que todos los aspectos del desarrollo cognitivo se pueden explicar sobre la base de principios diseñados para la explicación de fenómenos biológicos, o por el contrario, pensar que los procesos psicológicos humanos pueden explicarse exclusivamente sobre la base del dominio y la interiorización de los medios simbólicos o las prácticas sociales.

Dentro de esta línea del pensamiento las funciones psicológicas como la memoria, la atención, la percepción y el pensamiento aparecen inicialmente en forma primaria y debido a la acción social son transformadas en funciones de orden superior; asi se entra a reconocer la naturaleza cambiante del desarrollo no por el único sentido de la maduración biológica sino con el reconocimiento de elementos de orden cultural, histórico y social.

Los aspectos antes mencionados se reúnen y constituyen la organización curricular propia de cada institución; es de aclarar que la riqueza de los distintos campos que aportan al currículo es variable y depende en última instancia de los intereses, principios filosóficos y pedagógicos que orientan la educación así como de las condiciones sociales, políticas, económicas y culturales de los diferentes ambientes educativos. De esta manera es posible encontrar currículos cerrados que programen absolutamente todas las actividades que deben seguir los estudiantes, hasta los currículos abiertos que pretenden, en última instancia, la formación de los estudiantes con base en su participación activa y con una visión autoestructurante no solo del conocimiento específico estudiado, sino además, de otros factores que inciden sobre el desarrollo y el comportamiento del hombre en sociedad.

Con el reconocimiento de la incidencia social de la educación, también se le ha asignado al curriculo la tarea de determinar el tipo de organización social que genera una organización académica determinada; en otras palabras, se piensa que el curriculo es el elemento a través del cual se pueden solucionar los problemas de índole social que tocan con la educación, que en realidad son todos.

No es mediante la organización curricular en forma aislada que se logra la participación de la educación en los diferentes ambientes sociales, se requiere manejar un concepto de curriculo diferente, en el que se rescate como elemento dinamizador de la cultura en todas sus dimensiones, la comunicación. Es a través de la comunicación que se logra el acuerdo, el entendimiento entre los hombres, y es preciamente el acuerdo el que permite unir esfuerzos hacia el logro de fines determinados.

Esta diferente concepción de currículo debe reconocer permanentemente el carácter dialógico de la relación pedagógica y comprender el proceso educativo como un proceso comunicativo con especificidades que caracterizan lo escolar, dentro de las que se encuentran las referidas a lo lingüístico, lo psicológico, lo social, lo cultural, lo ético y lo moral.

más eficaces de conocer de los alumnos, de tal forma que las experiencias vividas por él sean comprendidas.

Se busca con este planteamiento educativo que debe concretarse en la organización curricular, que en cada uno de los campos del conocimiento que aborda el estudiante, éste logre encontrar la manera de pensar, de razonar, propia de este campo del conocimiento; en síntesis, el currículo debe enfocarse no a la transmisión de contenidos sino a enseñar las maneras de pensar en las distintas disciplinas, deberá centrarse más en lo desconocido y especulativo, deberá buscar el desarrollo del sentido de autonomía y competencia en el sentido personal más amplio.

Para lo anterior se requiere de una organización académica que permita hacer efectivos los planteamientos teóricos que orientan tanto lo pedagógico como lo curricular en particular. En esta organización académica se requiere tanto la flexibilidad como el rigor y la interdisciplinariedad.

En cuanto al rigor que debe caracterizar cualquier proceso educativo y por ende también curricular, se refiere al mantenimiento de la calidad de la educación en todos sus componentes. Solo es posible el logro de la calidad en lo referente a lo individual y lo institucional a través del ejercicio del rigor en todas las acciones que emprendamos; conviene aclarar que hablar del rigor no hace referencia a actuar con rigidez, bien sea ella curricular, mental u operativa.

Otro elemento destacado en lineas anteriores hace referencia al ejercicio de la interdisciplinariedad en la organización curricular; sobre ésto es indispensable resaltar la gran posibilidad de crecimiento personal y comunitario cuando se enfrentan acciones orientadas desde opticas diferentes pero siempre con fines comunes y mediados por el lenguaje.

En el currículo se reunen principios de diferente índole que en su conjunto muestran la orientación general de un sistema educativo. El currículo permite traducir operacionalmente los principios generales orientadores de una posición pedagógica determinada; así mismo, es a través del currículo que se logra el vínculo entre la práctica pedagógica y la teoría educativa que la sustenta.

Es indispensable reconocer la dinámica propia que debe tener cualquier organización curricular, dinámica que debe buscar en forma permanente la reflexión sobre los procesos educativos que se están generando. No se busca entonces que una organización curricular, sea estática, pues estaríamos negando tanto la historia como la evolución del hombre, la ciencia, la cultura, la sociedad y la educación.

Un currículo que reúna los diferentes principios antes planteados debe propiciar, entre otras, las siguientes acciones:

 Reconocer los diferentes estadios de desarrollo cognoscitivo en el alumno. Estos estadios son relativamente universales en el orden de aparición.

 Iniciar cualquier proceso educativo identificando los conocimientos previos del alumno. Es a partir de estos dos postulados que debe organizarse cualquier intervención pedagógica, definiendo en forma clara el papel jugado por quienes participan en el proceso educativo.

 Buscar que el material de aprendizaje se relacione en forma substantiva y no arbitraria con lo que el alumno ya sabe, es decir, pretender que el aprendizaje sea significativo y no repetitivo.

Cada una de las acciones anteriores presenta una estructura propia que es indispensable entrar a detallar en los diferentes niveles de operacionalización curricular, las que en su conjunto nos deben orientar hacia el QUE, CUANDO, COMO, DONDE Y PARA QUE Enseñar.

Pretender que los aprendizajes realizados sean significativos implica superar en forma definitiva aquellas acciones encaminadas a lograr aprendizajes memorísticos o repetitivos y desplazar el interés, en un momento previo a la búsqueda de la memorización comprensiva, soporte a partir del cual se construye cualquier aprendizaje. En forma concomitante al logro de la memorización comprensiva se requiere el establecimiento de relaciones sustanciales y no arbitrarias con lo que el alumno ya conoce y que pudo haber constituido de experiencias educativas anteriores. Estas relaciones entre los aspectos empíricos y teóricos del estudiante no deben ser dejadas a merced de un eventual descubrimiento por parte del alumno, debe contarse siempre con la visión del experto, quien se encargará de orientar las nuevas relaciones con el fin de no perder calidad en el aprendizaje realizado.

asimilación; en otras palabras, logramos mayor funcionalidad en los aprendizajes realizados cuando pretendemos mayor grado de significatividad debido precisamente a la amplia gama de relaciones establecidas entre lo conocido y lo que esta en proceso de conocerse.

A su vez, en la busqueda de aprendizajes significativos el estudiante entra a explorar en forma permanente nuevas formas de aprender, así como permite integrar no solo lo conceptual a su interior, sino relacionarlo con sus destrezas, valores, actitudes, etc.

Otro elemento central en la búsqueda de aprendizajes significativos lo constituye la significatividad del aprendizaje per se, la cual depende de la naturaleza misma del material a aprender y de la naturaleza de la estructura cognoscitiva del alumno.

En cuanto a lo primero, la naturaleza del conocimiento específico para aprehender, debe tenerse presente la estructura lógica del conocimiento estudiado; quiere esto decir que cualquier intervención pedagógica debe estar orientada en un primer momento por la estructura propia de la ciencia en donde pueda observarse una coherente transición de lo simple a lo complejo, de los conceptos a las teorías. Lo anterior Implica de alguna manera la reflexión sobre la historia de la ciencia en cuestión, las formas de generar conocimiento en el campo específico, el tipo de estructuras cognoscitivas necesarias para su aprendizaje y sus formas de interacción con lo técnico, lo pragmático y lo moral.

psicológico, moral, social, valoral y afectivo, los elementos necesarios para pretender que el nuevo aprendizaje va a ser significativo así como funcional.

Reconocer la lógica interna de la ciencia, si bien es importante, no determina el logro de aprendizajes significativos. No necesariamente quien aprende una ciencia sigue en forma obligada la lógica de ésta sino que incluye diversas clases de mediaciones para lograr el nuevo aprendizaje. En síntesis, si partimos del reconocimiento de la mediación social de todo aprendizaje, asi como de la imposibilidad de hacer coincidir un desarrollo científico lógico con una evolución social que responda a una lógica determinada --lo cual carece de sentido-- el desarrollo histórico de una ciencia así como su compleja estructura actual producto de muchos años de reflexión, no son prenda de garantía en la constitución de aprendizajes significativos.

Sobre el segundo elemento planteado, la naturaleza de la estructura cognoscitiva del alumno, es la estructura mental de la persona la que hace posible o no cualquier nuevo aprendizaje.

Para lograr lo antes descrito la discusión educativa debe iniciarse con el conocimiento de los métodos tradicionales de enseñanza que responden necesariamente a una forma de concebir el mundo; este punto origen de reflexión debe conducir inicialmente a la flexibilización del punto de vista del docente y a la aceptación de otras formas de ser y de ver el mundo; de otras formas de conocer y reconocer al estudiante y necesariamente al acto educativo. En síntesis, los procesos reflexivos deben conducir, no por un único camino, al cambio de actitud del docente, esto implica concebir la educación como un espacio de interacción en el que tanto el estudiante como el maestro se están formando y se están educando.

Esta nueva visión de la pedagogía que posibilita la calidad de la educación, deberá estar movida por: la formación de carácter, la personalidad, la sensibilidad frente a lo social, lo político, lo económico y lo ético. Dentro de esta perspectiva la enseñanza de las ciencias deberá estar orientada por la consolidación de un saber científico-técnico en el estudiante (el saber propio de las ciencias), de igual forma deberá orientar esfuerzos a propiciar el desarrollo integral del alumno.

Implica lo anterior pensar en la necesidad de superar la concepción tradicional de los currículos de ciencias, en los que se ha dado mayor importancia al aspecto biológico, haciendo a un lado, total o parcialmente, la necesidad de formar al hombre como un ser integral en el que confluyen, además de lo biológico, lo social, lo moral, lo psicológico, lo afectivo y lo cultural.

Lo anterior nos conduce a privilegiar en el ámbito educativo la acción comunicativa como la via que permite el desarrollo de la formación integral y de la actitud científica, dinamizadora por excelencia del conocimiento; ya en líneas anteriores planteabamos la necesidad de una adecuada intervención pedagógica, lo cual implica explorar nuevas formas de interacción entre los participantes del proceso educativo.

Hemos desarrollado hasta el momento aspectos relacionados con el aprendizaje de conocimientos específicos de las Ciencias y su vínculo necesario con la metodología empleada, la cual es reflejo de una postura pedagógica determinada. De igual manera enfatizamos en la importancia de no desligar el aprendizaje de una ciencia específica, de la posibilidad permanente de potenciar el desarrollo integral de quien realiza el aprendizaje. A continuación nos dedicaremos a dos aspectos de gran importancia para las Ciencias: el primero atinente al ejercicio de la investigación y el segundo relativo a las Ciencias en nuestro contexto de acción social.

- Las investigaciones realizadas son en gran medida ajenas a las experiencias y espectativas de quienes las adelantan,

- existe ruptura entre los momentos teóricos y prácticos en los espacios investigativos; en otras palabras, las elaboraciones teóricas que se realizan no presentan coherencia lógica con los procedimientos prácticos o de trabajo de campo,

- se ha empleado un modelo unidireccional de comunicación en la enseñanza de la investigación,

- el alumno, y en gran medida los maestros, muestran actitud pasiva frente a la identificación de problemas relevantes para investigar,

- no hemos tenido formación en el desarrollo y uso de la creatividad y resolución de problemas; elementos centrales en la investigación,

- la educación no ha orientado esfuerzos a la formación del espíritu científico en los estudiantes, y

- los currículos para la enseñanza de las ciencias naturales -en los diferentes niveles de la educación- han estado más orientados a la información y transmisión de conocimientos que a privilegiar la búsqueda permanente de nuevas opciones de explicación y comprensión de los fenómenos cotidianos.

Este esquema tradicional de investigación tiene como aspectos positivos el rigor con que ha concebido el proceso de investigación; rigor a partir del cual ha sido posible el mismo avance de la ciencia.

historia de las ciencias en cuestión, para orientar -en forma coordinada con los intereses personales, institucionales y del contexto- la labor investigativa.

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