Prácticas de indagación en la enseñanza universitaria de las ciencias Agustín Adúriz-Bravo CONICET GEHyD-Grupo de Epistemología, Historia y Didáctica de las Ciencias Naturales CeFIEC-Instituto de Investigaciones Centro de Formación e Investigación en Enseñanza de las Ciencias Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de Buenos Aires Argentina

Consideraciones iniciales “Indagación científica”, así como “naturaleza de la ciencia”, a pesar de ser “fórmulas epistemológicas bien formadas”, constituyen mayormente constructos didácticos. La indagación científica, especialmente en nuestro contexto latinoamericano, tiene connotaciones fuertes (y no pocas veces negativas), vinculadas a sus orígenes e ideología. Se ha instalado la idea de indagación vinculada a la “ciencia para todos”: falta explorar los matices que tiene en la enseñanza universitaria. He venido trabajando con algunas aproximaciones al campo semántico de la indagación que no se encuadran en lo que podríamos llamar la “visión ortodoxa” (Bybee, Windschitl, Flick). 2

Propósitos Reconstruir, con el profesorado de ciencias, la idea de indagación científica y enseñarles sobre la indagación. “Enseñar sobre” incluye tanto discutir la naturaleza de la indagación científica (aspectos epistemológicos) como explorar el uso de la metodología de indagación científica (aspectos didácticos). Un desafío: compatibilizar mis inquietudes teóricas (inferencia, argumentación, enfoque narrativo) con la puesta en marcha de indagaciones científicas “realistas” (“hands-on”, interventivas, experimentales). 3

Indagación científica: definición sensu lato (1) Uso la idea de “indagación científica” para designar algunos de los “procesos científicos” en un nivel muy general, aquellos procesos relacionados con las inferencias o razonamientos basados en evidencia usados para explicar (modelización) y apoyados en actos de habla de cariz justificativo (argumentación). Así, no confundo la indagación con el “hacer ciencia” como un todo, que también incluye mediación instrumental, demandas sociales, agencias financiadoras, procesos de difusión, etc… … pero tampoco la restrinjo a prácticas estilizadas y descontextualizadas “basadas en el método científico”. 4

Indagación científica: definición sensu lato (2) Indagación científica ≈ investigación científica (escolar). (Por lo menos en lo que hace a su naturaleza “dirigida a la resolución de problemas”.) “[A] variety of processes and ways of thinking that support the development of new knowledge in science” (Flick & Lederman, 2004, p. ix). Pero, para fundamentar una intervención, necesitamos aportar algunos detalles teóricos sobre tales “procesos”: tomo mi postura de epistemologías recientes y actuales. 5

El “pez”: Un artefacto para ubicar contribuciones valiosas de la epistemología del siglo XX modelos argumentación familia semanticista epistemología hegemónica (neopositivista & analítica) nueva filosofía de la ciencia 1920 1950 2015 modelos argumentación

“Epistémica” de la indagación (1) El término “indagación” es la traducción “canónica” del inglés “enquiry”. “Enquiry” viene del latín (vulgar) “inquaerere”, con el sentido de inquirir, buscar, pedir, querer o preguntar. Uso esta etimología para mis reflexiones didácticas. Resalto la naturaleza “resolvedora de problemas” y “basada en evidencias” de las prácticas científicas eruditas y escolares para mi trabajo en la formación del profesorado de ciencias. 7

“Epistémica” de la indagación (2) Karplus Art of Teaching Science Dykstra Bybee Eisenkraft Wenning Exploración Invención Descubrimiento Invitación Exploración Explicación Acción Elicitación Comparación Resolución Aplicación “Enganchar” Explorar Explicar Elaborar Evaluar Elicitar Elaborar Evaluar Extender Observación Manipulación Generalización Verificación Ciclos de aprendizaje (Gallagher, 2006; Wenning, 2011)

“Epistémica” de la indagación (3) El término “investigar” viene del latín “investigare”, con el sentido de seguir pistas o huellas; está conectado a la palabra “vestigios”: rastros, marcas, huellas, pisadas, signos, indicios. En portugués, “enquiry” a veces se traduce como “pesquisa”, del latín “perquirere” (que tiene la misma raíz “quaerere”, intensificada con el prefijo “per-”). Perquirere significa buscar intensamente, hacer averiguaciones o indagaciones, perquirir. 9

“Epistémica” de la indagación (4) Por su parte, el verbo español “indagar”, que da lugar a indagación, viene del latín “indagare”, que significa seguirle la pista o el rastro a un animal. (“Indago”: el acto de empujar a la presa a una red.) Esta elección de palabras en castellano acentúa las ideas de seguimiento, persecución, prosecución, caza, que a menudo se usan en analogías sobre la empresa científica (“cazadores de microbios”, “quest for quantum computers”). 10

Indagación y naturaleza de la ciencia (1) Hipótesis de trabajo: la ambigüedad y la complejidad de las relaciones entre las nociones de indagación y de naturaleza de la ciencia podría emerger de su carácter didáctico; sus definiciones, implementaciones y compromisos teóricos, metodológicos e ideológicos tienden a entrar en conflicto. Los intentos de reconciliación llevan a constructos híbridos, y quizás poco fructíferos, como la “NOSI”. 11

Indagación y naturaleza de la ciencia (2) Aproximaciones “holistas” a la naturaleza de la ciencia (como las de Allchin, Matthews, Hodson, Irzik y Nola, Maurines, Niaz, Izquierdo-Aymerich) parecen más adecuadas para incluir la indagación como una “característica” de la NOS. Así, podríamos hablar de la indagación científica como un aspecto o rasgo central de la naturaleza de la ciencia. 12

Una noción de indagación científica para el profesorado de ciencias (1) La indagación científica como una altamente artificiosa, estilizada y sofisticada interrogación del mundo natural. Produce, como logro reconocible, proposiciones muy estructuradas sobre los fenómenos. Pero un requerimiento esencial de la actividad es que requiere de buenas razones para sostener esas proposiciones. Durante la indagación, los científicos presentan pruebas o evidencias en favor de sus comprensiones de la naturaleza/la realidad. 13

Una noción de indagación científica para el profesorado de ciencias (2) En mi propuesta, la indagación científica escolar se entiende como la recolección, la estructuración y el uso de evidencias para dar apoyo a un modelo científico.  Aparecen centralmente los procesos inferenciales y los “juegos del lenguaje”. Sintoniza parcialmente con la idea de “indagación hipotética” de Carl Wenning. 14

La indagación como una forma de raciocinio (1) Puede resultar fructífero establecer una analogía entre la indagación científica y otras actividades que están dirigidas a la resolución de acertijos o misterios y que usan patrones de razonamiento “ampliativos”. Entre esas actividades, las pesquisas detectivesca, policiaca, médica, forense y “chismográfica” me parecen interesantes. Exploto entonces el paralelismo entre el pensamiento detectivesco y el pensamiento científico en mis actividades didácticas. 15

La indagación como una forma de raciocinio (2) La indagación basada en evidencias se podría conectar provechosamente al uso de inferencias relacionadas con la abducción en su sentido más amplio. En todo los “campos” que mencioné antes, una recolección parsimoniosa de “hechos” seleccionados bajo la guía de un modelo fuerte puede ser usada como el conjunto de premisas de un razonamiento ampliativo. Un patrón de razonamiento como ese “asciende” a conclusiones generales, abstractas y extremadamente audaces, con gran poder explicativo. 16

Una unidad didáctica “indagativa” “Pensionistas en formol”. Sobre procesos de indagación (inferencial-hipotéticos, basados en modelos, argumentativos) en la ciencia escolar. Implementada con profesorado de ciencias naturales en formación o en actividad para los diferentes niveles educativos en cursos de didáctica de las ciencias, epistemología, naturaleza de la ciencia y ciencias naturales.

Pensionistas en formol The landlady La patrona de Roald Dahl (1959) > Usa el concepto psicoanalítico das Unheimliche / lo siniestro.

La unidad 1 Leemos la historia (como tarea asignada).

2 Alguien se presenta como voluntario para narrarla “en su propia versión”. El viaje de Billy Weaver de Londres a Bath, con una serie de siniestros incidentes y un final abierto e inquietante. Vuelto a contar de acuerdo con el background, prejuicios, expectativas, suposiciones...

3 Resolvemos cuatro tareas (“andamiaje” de la argumentación). ¿Qué le pasará a Billy Weaver? ¿Por qué creés que ese es el final de la historia? ¿Qué harías para estar seguro de que tenés razón? ¿Cómo harías para convencer a otros de que tenés razón? 21

4 Reflexionamos sobre lo que hicimos. té con sabor a almendras amargas flores en un jarrón Basil está embalsamado olor a pasillos de hospital señora de mediana edad cortinas de terciopelo Greg y Chris suenan familiares incongruencia de la señora 22

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4 Reflexionamos sobre lo que hicimos. té con ácido prúsico flores en un jarrón Basil está embalsamado la “abuelita de Tweety” es de hecho una asesina serial olor a formaldehído señora de mediana edad cortinas de terciopelo Greg y Chris están desaparecidos incongruencia de la señora

4 Reflexionamos sobre lo que hicimos. té con ácido prúsico flores en un jarrón Basil está embalsamado olor a formaldehído modelo teórico señora de mediana edad cortinas de terciopelo Greg y Chris están desaparecidos incongruencia de la señora

5 Aplicamos el marco teórico. model-laden explanations model-laden observations modelo teórico model-laden predictions model-laden interventions

el té tiene ácido prúsico Greg y Chris desaparecieron porque están muertos y embalsamados el té tiene ácido prúsico modelo teórico Billy Weaver morirá envenenado analizar los restos de la taza de té

el té tiene ácido prúsico Greg y Chris desaparecieron porque están muertos y embalsamados el té tiene ácido prúsico asesina “disimulada” Billy Weaver morirá envenenado analizar los restos de la taza de té

6 Hacemos una analogía entre el cuento infantil y la actividad científica. Pensamos con “epítomes” (ejemplos paradigmáticos) de descubrimiento e invención científicas. Usamos narrativas. Utilizamos los constructos modelo-teóricos... ... para analizar la naturaleza de la ciencia.

Horror in Goiânia The most minute idea An honorable reduction The ghastly stew The most minute idea Geiger and Marsden play volleyball The incredible case of the radioactive man

modelos como analogías modelos, lenguajes & intervenciones explicación que subsume vía abducción la pecblenda es más activa que el uranio porque contiene un nuevo elemento ver-que/como células, tejidos modelos como analogías parecido de familia la estructura submicroscópica puede ser “retrodicha” a partir de las figuras de von Laue modelo de la operación y del instrumento ‘agitar’ en química

7 Conectamos con la práctica de enseñar ciencias. Reflexionamos sobre las implicaciones para la enseñanza de las ciencias. Proponemos “maneras de hacer” (ejemplificación curricular).