La Enseñanza de la Ciencia. Por Jaime Ernesto Vargas-Mendoza Asociación Oaxaqueña de Psicología A.C. 2009 David R. Geelan nos lleva más allá de los Paradigmas.

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1 La Enseñanza de la Ciencia. Por Jaime Ernesto Vargas-Mendoza Asociación Oaxaqueña de Psicología A.C. 2009 David R. Geelan nos lleva más allá de los Paradigmas y los Programas de Investigación, para buscar algunas alternativas postmodernas.

2 Introducción Por casi dos décadas, las aproximaciones del cambio conceptual para la enseñanza y el aprendizaje de la ciencia han sido de enorme influencia para la educación científica. En un reciente libro de corte internacional (Fraser & Tobin, 1998) se dedican tres capítulos casi completamente a la teoría del cambio conceptual y muchos otros capítulos tienen una fuerte influencia de esta perspectiva. En este libro se reconoce ampliamente como el documento originador del programa del cambio conceptual al escrito por Posner, Strike, Hewson y Gertzog (1982). El argumento clave de los autores es que ellos han combinado la psicología cognitiva con la filosofía de la ciencia para desarrollar un modelo novedoso para el aprendizaje de la ciencia (más precisamente, un marco epistemológico), del que derivan varias recomendaciones para promover el cambio conceptual.

3 Yo quiero sugerir que la falta de claridad de esta conexión lleva a la confusión acerca de las bases epistemológicas de la pedagogía del cambio conceptual, pero que el uso metafórico conciente de los esquemas de Kuhn (1970) y Lakatos (1970) es valioso como un referente del pensamiento sobre la educación científica. Sin embargo, también quisiera explorar críticamente las fuertes conexiones entre las teorías de la filosofía de la ciencia y las recomendaciones prácticas para el salón de clases. Finalmente, desearía proporcionar al menos como un bosquejo, cuatro perspectivas fuera de la filosofía de la ciencia y que considero que también son valiosas como referentes metafóricos para la práctica de la enseñanza de la ciencia. Estas son ‘la psicología de los constructos personales’ de Kelly (1955), la ‘teoría de la educación vivencial’ de Whitehead (1989), ‘la mentalidad pedagógica’ de Van Manen (1977) y la ‘epistemología posmoderna de la práctica’ de Polkinghorne (1992).

4 Los paradigmas y los Programas de Investigación. Dos esquemas poderosos y de éxito desde la filosofía de la ciencia (los de Thomas Kuhn e Irme Lakatos) fueron ‘adoptados’ por quienes desarrollaron el marco teórico del enfoque del cambio conceptual para la pedagogía. Posner caracteriza su enfoque sobre aprender y conocer como “basado en la psicología cognitiva y en la epistemología Kuhniana (más bien, Lakatosiana)”. Para el contexto de lo que hablamos aquí, sería bueno describir brevemente estas dos perspectivas. Kuhn (1970) nos explica la aproximación histórica de las revoluciones científicas introduciendo el concepto de ‘paradigmas’. Kuhn usa el término de manera un poco confusa, a veces considera al paradigma como un logro científico particularmente ejemplificante que establece estándares para la práctica y cánones para la evidencia dentro de un campo de estudio en particular. Este es el tipo de paradigma caracterizado por Stenhouse (1986) como ‘Paradigma de Demostración Pública’ (PDP).

5 Sin embargo, la imagen más penetrante y poderosa de un paradigma es como una compleja e interrelacionada estructura de teorías e ideas, que nos explican nuestras observaciones actuales y sugieren interesantes preguntas y directrices para la investigación futura. Stenhouse (1986) describe este sentido del término como un ‘Paradigma de Suposiciones Comunes’ (CAP). En la formulación de Kuhn, un ‘hecho’ científico individual no es una entidad en sí mismo, sino que cobra sentido y realidad mediante su ubicación dentro de la compleja red de significados que conforman al paradigma. Kuhn describe a las revoluciones científicas como ‘giros paradigmáticos’ (la derrota de un paradigma débil existente (del tipo CAP), por uno más poderoso y útil). Esto se contempla como un proceso revolucionario dramático y llama nuestra atención ante ejemplos desde la historia de la ciencia, como la revolución Copernicana.

6 Mientras que la perspectiva de Irme Lakatos (1970) difiere en diversas formas importantes de la de Kuhn, los ‘programas de investigación’ de Lakatos son todavía bastante similares a los paradigmas de Kuhn (ambos son estructuras complejas de teorías internamente consistentes que pueden ser superadas por mejores estructuras). La diferencia clave es que Lakatos ve a la historia de la ciencia como más evolucionaria que revolucionaria. Más que un giro completo de un viejo paradigma y una revolución violenta, él describe los programas de investigación como creciendo juntos, pero compitiendo entre sí para adherirse recursos. Los programas de investigación que no tienen fuerza para competir, empiezan a desvanecerse conforme los científicos y los recursos los abandonan. Estos son descritos como programas desmantelados.

7 Epistemología y Pedagogía del Cambio Conceptual Posner et al (1982) sugiere que, por analogía con el proceso social del cambio de paradigma, los individuos aprenden nuevos esquemas científicos (opuestos a hechos o experiencias particulares) mediante un proceso de ‘cambio conceptual’. Ellos utilizan los términos de Piaget (1972) de ‘asimilación’ (el ensamble de nuevas experiencias en esquemas mentales existentes) y ‘acomodación’ (el cambio revolucionario de esquemas que dejan de ser lo suficientemente poderosos para explicar las experiencias de uno), para describir los procesos de aprendizaje, aunque dicen que no usan los términos en el mismo sentido que Piaget. Los teóricos del cambio conceptual emplean el término ‘concepciones’, nuevamente tomado de Piaget (1972) para describir las estructuras mentales análogas a los paradigmas. Así, los eventos de acomodación (o ‘cambios conceptuales’) de un individuo, son vistos como directamente análogos con las ‘revoluciones científicas’ de Kuhn o los ‘cambios de paradigma’. Tales eventos involucran un ‘giro gestáltico’.

8 Para Posner et al, hay cuatro condiciones necesarias para que ocurra el cambio conceptual : Debe haber insatisfacción con las concepciones existentes. La nueva concepción debe ser inteligible. La nueva concepción debe parecer plausible. La nueva concepción debe sugerir la posibilidad de un programa de investigación fructífero.

9 Posner et al sugieren las siguientes estrategias para la enseñanza del cambio conceptual : Desarrollar lecciones, demostraciones, problemas y prácticas de laboratorio que puedan usarse para producir conflictos cognitivos en los estudiantes. Organizar la enseñanza de tal manera que los profesores puedan dedicar buena parte de su tiempo para diagnosticar errores en el pensamiento de sus alumnos e identificar los movimientos defensivos que estos usen para resistirse a la acomodación. Desarrollar el tipo de estrategias que los maestros puedan incluir en su repertorio para manejar los errores y movimientos de sus alumnos que interfieran con la acomodación. Ayudar a los estudiantes a entender los contenidos científicos, representando éstos de múltiples maneras (verbal, matemáticamente, de formas prácticas concretas o pictóricas) y asistiéndolos a traducir de una modalidad a otra. Desarrollar técnicas de evaluación que ayuden al maestro a supervisar el proceso del cambio conceptual en sus estudiantes.

10 La Filosofía de la Ciencia y el Aprendizaje como Cambio Conceptual Posner et al y otros autores que han trabajado en el campo del cambio conceptual, parecen en algún momento estar conscientes de su uso de los esquemas histórico-sociológicos de Kuhn y Lakatos, para explicar la historia de la ciencia como una actividad humana, como una metáfora de los procesos psicológicos mediante los cuales los individuos que estudian ciencia desarrollan sus propias ideas científicas. Sin embargo, yo tengo que decir que los esquemas de Kuhn y Lakatos (del cambio de paradigma mediante revoluciones científicas y de la metodología de los programas de investigación científica, respectivamente), no pueden ser aplicados directamente al aprendizaje de la ciencia por estudiantes individuales (y, por supuesto, Kuhn y Lakatos nunca quisieron hacer esta aplicación).

11 Kitchener (1987) elaborando y defendiendo la posición epistemológica de Piaget, sugiere que esta conexión es más que una metáfora, que hay un grado de ‘isomorfismo’ entre el desarrollo de nuevas concepciones (o transferencia de un esquema a otro) en el individuo y en el desarrollo de la comunidad de científicos. No obstante, la perspectiva de Kitchener (o su caracterización de la perspectiva de Piaget) es menos que útil para la enseñanza de la ciencia. Puede ser epistemológicamente poderosa, pero es pedagógicamente vacía.

12 Los Paradigmas y los Programas de Investigación en el Aprendizaje de los estudiantes Dada mi posición de que la relación entre el aprendizaje de la ciencia y las teorías de la filosofía de la ciencia puede ser más útil vista como una relación metafórica y no de otro tipo ¿tienen algún valor como referentes en el pensamiento sobre la educación científica? Yo creo que si y que el esquema de Lakatos es más poderoso que el de Kuhn para este propósito. La primera razón es que el esquema de Lakatos es evolucionario y no revolucionario. La segunda razón radica en el énfasis de Lakatos sobre la importancia del contexto para decidir entre teorías en confrontación. Waldrip & Taylor (1999) estudiaron el aprendizaje de la ciencia en estudiantes de las Islas del Pacífico Sur, reportando que cuando estos regresaban a sus poblaciones de origen después de haber terminado sus estudios, rápidamente olvidaban el conocimiento escolar y “regresaban a su conocimiento tradicional”, mientras que los que se iban a trabajar en negocios occidentales olvidaban el “conocimiento tradicional” y usaban el que habían aprendido científicamente en la escuela. El contexto determina que programa se mantiene.

13 Limitaciones de la relación metafórica Yo creo que la pedagogía del cambio conceptual sufre de un énfasis excesivo de la acomodación a expensas de la asimilación. Muchas de las estrategias de enseñanza que prescribe perteneces mas al ‘falsacionismo’ de Popper (1968) sobre la naturaleza de la ciencia, que a Kuhn o a Lakatos. También, Posner et al son muy explícitos sobre la naturaleza racionalista de su esquema al decir que: “el aprendizaje es fundamentalmente comprender y aceptar las ideas por ser estas inteligibles y racionales” (1982, p. 212). West & Pines (1983) contradicen a Posner et al casi inmediatamente preguntando ¿qué tan racional es la racionalidad?. Ellos identifican factores en la toma de decisiones por las personas (como el poder, la simplicidad, la belleza y la integridad personal) que dicen están fuera de la posición de Posner et al de la actividad ‘racional’ para escoger entre enfoques contendientes, pero que son importantes. Ahora voy a delinear algunas alternativas de la teoría del cambio conceptual a la pedagogía.

14 La noción del ‘Referente’ He elegido usar el término ‘referente’ como una manera de ligar las teorías y las prácticas en la enseñanza de la ciencia. El referente puede pensarse como una metáfora para la imagen mental que usa el practicante y a la que su práctica se ‘refiere’ (se compara y contrasta, se manifiesta en relación con). El proceso de cambio, crecimiento y desarrollo en la práctica de la enseñanza ocurre al tiempo que los referentes que operan cambian y conforme la práctica se ajusta mejor al referente. Así, la pedagogía del cambio conceptual puede verse como un referente que evoluciona y se desarrolla en su uso práctico al enseñar en el salón de clases. De manera que, las perspectivas que describiré en lo que sigue las ofrezco solo como adiciones y en la medida en que sean útiles, podrán emplearse como un programa de investigación progresivo en la práctica de la enseñanza de la ciencia.

15 La autoridad de la práctica: las cuestiones del estilo y el contenido En esta presentación, hasta este punto, el modo de representación y argumentación que he elegido y el criterio de legitimación del conocimiento proclamado, que tácitamente he usado, han sido con mucho las del modernismo. Ahora quiero cambiar mi enfoque y modo de discurso, para empezar a en una conversación textual, de una manera mas posmoderna (Lyotard, 1986, 1992). Específicamente para poder explicar porque le doy gran valor a las perspectivas que describiré en seguida, es necesario para mi acogerme, al menos un poco, a mi propia autoridad local, subjetiva y contextualizada, como profesor de la enseñanza de la ciencia (sin interesarme en las grandes teorías y metanarrativas). Me interesa investigar los referentes que yo he encontrado valiosos para mi labor como maestro.

16 La Psicología de los Constructos Personales George Kelly ha delineado una teoría de la cognición que sugiere que el entendimiento de nuestro mundo de la experiencia, es el resultado del proceso activo de intentar construir la repetición de los acontecimientos y de predecir los eventos futuros. Kelly (1970) identifica su epistemología como un “alternativismo constructivo”. La mente no actúa pasivamente absorbiendo la experiencia, sino que activamente busca entender y anticipar experiencias futuras sobre la base de la construcción de las experiencias pasadas. Si lo que esperamos ocurre o parece haber ocurrido, se confirman nuestras expectativas y es posible que pensemos que hemos tenido una buena predicción de cómo son las cosas. De acuerdo con Kelly, ciertas experiencias se repiten y la mente impone regularidad a estas experiencias mediante el desarrollo de una red jerárquica de constructos dicotómicos (caliente/frío, luz/oscuridad, amor/odio, miedo/seguridad). La suma compleja y dinámica de estos constructos se describe como un ‘sistema de constructos’.

17 Las nuevas experiencias que contienden con los constructos existentes o su organización, llevan a una re-organización y elaboración del sistema de constructos para mantenerlo inteligible. El sistema de constructos constantemente busca la coherencia y la consistencia, pero debido a la riqueza y la complejidad, nunca lo alcanza. El poder del esquema de Kelly para el pensamiento sobre la enseñanza de la ciencia está en su entendimiento de que todos los eventos son significativos para el aprendizaje y el desarrollo del sistema de constructos de los estudiantes, no solo las lecciones sobre experiencias altamente estructuradas denominadas como “experimentos” o “conferencias”. De cierta forma los alumnos se comportan como científicos al involucrarse activamente en el proceso de buscar el entendimiento y la explicación, pero es la suma de las experiencias del estudiante viviendo en el mundo, organizada en un sistema complejo y dinámico, la unidad de interés cuando reflexionamos sobre su aprendizaje, no solo el estrecho conjunto de experiencias ocurriendo en el salón de clases donde se enseña ciencia. Tony Fetherston (1997, 1999) ha escrito sobre la relación entre la psicología de los constructos personales y la teoría del aprendizaje.

18 Epistemología Posmoderna de la Práctica Polkinghorne (1992) ha propuesto que el posmodernismo en sus diversas formas tiene tres consecuencias para la práctica de las ‘profesiones de servicio’ (psicología, sociología, trabajo social, enfermería, policía, servicios familiares, educación y otras). Él las caracteriza como : Fundacionistas.- un escepticismo acerca de poder fundamentar las prácticas en estructuras teóricas firmes e invariantes. Fragmentarias.- el reconocimiento de que los mundos sociales son complejos, diversos y cambiantes. Constructivistas.- la idea de que el conocimiento humano es algo que se construye activamente y busca entender el flujo de experiencias en las que estamos inmersos.

19 Polkinghorne agrega a la mezcla un ‘neopragmatismo’ : los argumentos sobre el conocimiento se justificarán, no por recurrir a un cuerpo teórico externo y científicamente sancionado, sino por lo que ‘funcione en la práctica’. Polkinghorne describe una ‘epistemología posmoderna de la práctica’ para la psicología, la cual contrasta con la psicología académica teórica y basada en la investigación de gabinete. La epistemología posmoderna de la práctica sugiere que la comunicación de anécdotas personales de los maestros y de lo que ha sido útil en la experiencia de la comunidad, es un enfoque poderoso para mejorar lo que sucede en los salones de clases donde se enseña la ciencia.

20 Mentalidad Pedagógica Max Van Manen (1977, 1990, 1991) describe un enfoque a la enseñanza y la investigación que caracteriza como ‘mentalidad pedagógica’. El constructo de ‘mentalidad’ o ‘tacto’, tiene dos vistas : “… una nueva pedagogía de la teoría y la práctica de vivir con niños, debe saber como mantener una relación mentalizada y abierta con los niños y los muchachos … La pedagogía de vivir con niños es un proyecto en marcha, de renovación en un mundo que constantemente nos reta y continuamente cambia debido a nosotros (1991, p. 3).

21 Van Manen ve el tacto como incluyente de los dos sentidos comunes de la palabra ‘mentalidad’ : 1.Un interés empático y considerado de las necesidades y las ideas de los otros, y 2.Una propensión para las reflexiones críticas. Para actuar con tacto o mentalizados hacia otros, él sugiere que es necesario que estemos también abiertos a nuestras propias experiencias e ideas. Los padres y los maestros deben poder entender lo que significan para los niños sus experiencias particulares. Aunque los adultos no pueden entender a los niños si no entienden ellos mismos su propia infancia. La persona que soy parcialmente esta constituida por mis recuerdos… Nuestras identidades se componen de proyectos que tratamos de llevar a cabo, cuando contamos historias sobre nuestros encuentros, nuestros logros, aventuras, errores, accidentes (Van Manen,1991, pp. 22-23).

22 Teoría de la Educación Vivencial La perspectiva de Whitehead (1989, 1998) está explícitamente aterrizada en los valores : los maestros valoran ciertas cosas y el proceso de intentar mejorar su enseñanza es necesariamente el proceso para incorporar más plenamente a sus prácticas esas cosas que valoran. Whitehead describe la teoría de la educación vivencial diciendo : “Su significado emerge a través de la práctica y requiere para su comunicación definiciones tanto ostensivas como lingüísticas”. En otras palabras, “mostramos” y “decimos”, cuando tratamos de comunicar el significado de los valores que constituyen nuestra relación como ‘educativa’.

23 REFERENCIA : David R. Geelan Skletching Some Postmodern Alternatives: Beyond Paradigms and Research Programs as Referents for Science Education Institute for the Service Professions. Edith Cowan University, Perth, Western Australia

24 En caso de citar este documento por favor utiliza la siguiente referencia: Vargas-Mendoza, J. E. (2009) La enseñanza de la ciencia. México: Asociación Oaxaqueña de Psicología A.C. En http://www.conductitlan.net/la_enseñanza_de_la_ciencia.ppt