A-Valoración de los modelos más usados en la enseñanza de las ciencias basados en la analogía-2011

Valoración de los modelos más usados en la enseñanza de las ciencias basados en la analogía «el alumno como científico»

Marín, N. y Cárdenas, F. A. (2011). Valoración de los modelos más usados en la enseñanza de las ciencias basados en la analogía “el alumno como científico”. Enseñanza de las Ciencias. 29(1), 35-46. Ver artículo original y bibliografía

Autores:

Marín Martínez, Nicolás ⁽¹⁾

Cárdenas Salgado, Fidel Antonio ⁽²⁾

¹                  Doctor en Didáctica de las Ciencias Experimentales. Prof. Titular de la Universidad de Almería. Departamento de Didáctica de las Matemáticas y de las Ciencias Experimentales. Facultad de Educación. Universidad de Almería (UAL). Almería. España. Email: [email protected]

²                  Doctor en Química. Docente-Investigador. Maestría en Docencia. Facultad de Educación. Universidad de la Salle. Bogotá. Cundinamarca. Colombia. E-mail: [email protected]

Resumen:

En la Didáctica de las ciencias, se ha usado con profusión la analogía del “alumno como científico”, y a partir de ella se han fundamentado diversas propuestas para la enseñanza de las ciencias. Las premisas de esta analogía se toman de la historia y filosofía de la ciencia y las conclusiones desembocan en sugerencias didácticas para la clase de ciencias.

El presente trabajo analiza las visiones que se mantienen desde la perspectiva del “alumno como científico”, de los conocimientos acerca de las ciencias y del alumno para concluir que ha existido un tratamiento desigual de las epistemologías que explican la dinámica de cambio de estos tipos de conocimientos. Mientras la epistemología de las ciencias se halla en la actualidad ampliamente tratada y fundamentada, la segunda se ha descuidado, obviado o se ha tratado de forma sesgada desde la perspectiva académica.

La anterior asimetría ha propiciado algunas debilidades en la Didáctica de las Ciencias en aspectos tales como la formación de futuros docentes de ciencias a partir de los modelos de enseñanza basados en la analogía del “alumno como científico”.

Abstract

The analogy of the «pupil as a scientist» has been extensively used in science education. In fact, this analogy has been taken as the base to support a great number of proposals for science teaching. The analogy itself stands from history and philosophy of science and the conclusions have lead to develop teaching strategies for science classes.

This paper examines the visions that are kept on the science and pupil knowledge from the above mentioned analogy perspective and concludes that there has been an unequal treatment of this two epistemologies. While the first one is consistent and well developed, the second one has been neglected, ignored or been treated so skewed from the academic perspective.

The above mentioned asymmetry has led to some weaknesses in science education particularly in matters such as science teachers and experts training and teaching models based on the analogy «the pupil as a scientist.»

 

Palabras clave:

Revisión, analogía del alumno como científico, tratamiento asimétrico, formación de docentes e investigadores, revisión de modelos de enseñanza de las ciencias.

Keywords:

Review. Analogy of the pupil as a scientist. Asymmetrical treatment. Researchers and researchers training. Review of science education models.

 

 

1. Introducción

A comienzos de la década de los 80 se percibe que los fundamentos de la analogía “el hombre de la calle como científico” (Kelly, 1955) podrían igualmente servir de soporte para los nuevos materiales y planteamientos didácticos formulados hasta el momento sobre enseñanza de las ciencias y que estaban huérfanos de contexto teórico (Solomon, 1994; Marín, Solano y Jiménez Gómez, 1999; Gil, Carrascosa y Martínez Terrades, 2000).El traslado de las ideas de Kelly a la clase de ciencias dio lugar a lo que se ha venido denominando la analogía de «el alumno como científico» (Driver, 1983; Claxton, 1994; Solomon, 1994; Marín, 1996; Duit, 1999; Yang, 1999).

En general, la transferencia de argumentos fraguados en el plano donde se describe la construcción del conocimiento de ciencias para fundamentar propuestas para la enseñanza de las ciencias tiene ya bastante tradición (Posner, Strike, Hewson y Gertzog, 1982; Hewson y Thorley, 1989; Duschl y Gitomer, 1991; Cudmani, 1999; Izquierdo, Sanmartí y Espinet, 1999) y todo parece indicar, con toda probabilidad, que así continuará por más tiempo. Quizá, porque está tan difundido este modo de argumentar, la expresión del “alumno como científico”, puede parecer a muchos una expresión artificiosa, innecesaria o carente de significado. Sin embargo, no debería ser así cuando es usada por autoridades del ámbito como Claxton, Solomon, Driver, Duit, etc. y, como se mostrará, resulta ser muy significativa para analizar y valorar diversos modelos de enseñanza.

En los modelos de enseñanza basados en la analogía “el alumno como científico” subyace una estructura lógica común, con una cadena de inferencias que se puede formular en dos pasos:

• La premisa está constituida por argumentos que se toman de algún aspecto de la construcción del conocimiento de ciencias. Los más usuales son: a) la historia de la ciencia bajo el supuesto paralelismo entre ideas científicas a lo largo de la historia e ideas del alumnado, b) los mecanismos lógicos y epistemológicos propuestos para explicar el progreso de las teorías de ciencias, c) las características de la actividad científica en contextos de justificación y d) la actividad del científico en contextos de descubrimiento.
• Las implicaciones para la enseñanza de las ciencias se obtienen mediante inferencias -usualmente de tipo deductivo o analógico- que aluden a la necesidad de un buen acuerdo entre las estrategias de enseñanza de las ciencias y la premisa enfatizada con anterioridad.

En este tipo de argumentos se supone que los procedimientos que han mostrado ser eficaces y productivos, o han supuesto progreso en el plano de las ciencias, al reproducirlos adecuadamente en la clase de ciencias, producirán sobre el alumno un efecto igualmente beneficioso. En concreto, se estima que el rendimiento académico del alumno mejorará. Este supuesto está muy consensuado en el ámbito de la Didáctica de las Ciencias (Gil, Carrascosa, Dumas-Carré, Furio, Gallego, Gené y otros, 1999).

En este trabajo se usará el acrónimo AcC para hacer referencia a las propuestas para la enseñanza de las ciencias basadas en la analogía del “Alumno como Científico”. Dos cuestiones habría que aclarar:

• No es pertinente entender la analogía AcC como “el alumno construyendo por sí solo los conocimientos de ciencias” (ver Gil, Guisáosla, Moreno, Cachapuz, Pessoa de Carvalho, Martínez Torregrosa y otros, 2002) pues así formulada, es una interpretación sesgada y restringida de la versión que se introdujo originalmente en la Didáctica de las Ciencias y de la que se ha utilizado posteriormente (Driver, 1983; Claxton, 1987; Claxton, 1994; Solomon, 1994; Botella, 1994; Marín, 1996; Marín, Solano y Jiménez Gómez, 1999; Duit, 1999).
• Existe la tendencia a identificar el marco constructivista para la enseñanza de las ciencias con los modelos alineados al AcC (ver por ejemplo, Jiménez Aleixander, 2000). Esta identificación supone una excesiva simplificación, primero porque se dejan fuera algunos modelos para la enseñanza de las ciencias coherentes con los principios constructivistas que no están basados en la analogía AcC (Marín, Solano y Jiménez Gómez, 1999), y segundo, porque los modelos AcC son constructivistas en cuanto a la visión que mantienen sobre la construcción del conocimiento acerca de las ciencias pero su “constructivismo” es más difícil de reconocer cuando tratan asuntos ligados al conocimiento y al aprendizaje del alumno de un modo más orgánico (Pozo y Gómez Crespo, 1998, Marín, 2003).

Pero ¿qué propuestas y autores están alineados a la analogía AcC? Al mantener una posición de privilegio en el ámbito (Marín, Solano y Jiménez Gómez, 2001), la mayoría de trabajos se orientan desde esta analogía; de modo que, aunque existe alguna disparidad, sostienen argumentos que gozan de un alto grado de consenso (Gil, Carrascosa, Dumas-Carré, Furio, Gallego, Gené y otros, 1999) y suelen ignorar otras tendencias a la vez que se citan copiosamente entre ellos (Duschl, 1994; Solomon, 1994; Tamir, 1996). Todo ello permite definir bastante bien al grupo alineado a AcC.

Los argumentos más reiterados y característicos del grupo AcC son:

1. a) Las estrategias didácticas deberían presentar una buena concordancia con las epistemologías de las Ciencias más recientes o actualizadas, de modo que de apoyarse en epistemologías menos acertadas, se supone que la eficacia didáctica disminuye ostensiblemente (Hodson, 1985; Koulaidis y Ogborn, 1989; Burbules y Linn, 1991; Duschl y Gitomer, 1991; Posner y Strike, 1992; Matthews, 1994a; Cudmani, 1999)
2. b) La enseñanza de los contenidos conceptuales de ciencias habrá de estar acompañada e interrelacionada con adecuados contenidos procedimentales que deberían desarrollarse en concordancia con la actividad científica (Gil, Dumas-Carré, Caillot, Martínez Torregrosa y Ramírez, 1988; Posner, Strike, Hewson y Gertzog, 1982; Hewson y Thorley, 1989; Gil, 1993; Izquierdo, Sanmartí y Espinet, 1999).
3. c) La existencia de cierto paralelismo o analogía entre las ideas previas del alumno y las que se han surgido a lo largo de la historia de las Ciencias posibilita derivar implicaciones para la clase de ciencias (Wandersee, 1985; Saltier y Viennot, 1985; Sequeira y Leite; 1991; Steinberg, Brown y Clement, 1990).

En concreto, basados en la analogía AcC cabe destacar tres modos o modelos para abordar la enseñanza de las ciencias que han gozado de una amplia aceptación en este ámbito:

• El primero de ellos, muy difundido en la década de los 80, fue denominado por algunos autores como Movimiento de las Concepciones Alternativas (MCA) (Gilbert y Swift, 1985; Driver y Oldhan, 1986; Driver, 1988; Driver, Guesne y Tiberghien, 1989). En el marco de este movimiento, se elaboró una multitud de trabajos cuya estructura básica presenta dos fases: a) se identifican las ideas previas del alumno acerca del contenido de ciencias a enseñar y b) se establecen propuestas para la enseñanza de dicho contenido basadas en la información encontrada (Marín, Solano y Jiménez Gómez, 2001).
• El Modelo de Cambio Conceptual (MCC), presenta cierta diversidad en sus estrategias de cambio (Posner, Strike, Hewson y Gertzog, 1982; Hashweh, 1988; Hewson y Thorley, 1989; Hewson, Beeth y Thorley, 1998; Duit, 1999), sin embargo todos ellos contemplan por lo menos dos fases comunes; una en la cual, se busca debilitar las ideas previas del alumno haciéndolas entrar en conflicto cognitivo con evidencias empíricas, contraejemplos, o argumentos teóricos y, en una siguiente fase, se presentan los conceptos correctos de ciencias como ideas que son más plausibles y útiles para explicar tales evidencias y argumentos. Para realizar los diseños de enseñanza dirigidos a crear los conflictos se usan modelos sobre la construcción social del conocimiento de ciencias, siendo los autores más citados Kuhn, Lakatos, Toulmin o Laudan.
• El Modelo de Enseñanza por Investigación (MEPI) sugiere el desarrollo de la clase de ciencias estableciendo algunas simulaciones de la actividad científica pero adecuándolas a los objetivos específicos de la educación científica escolar (por ejemplo, Duschl y Gitomer, 1991; Gil, 1993; Martínez Torregrosa, Domenech y Verdú, 1993). Aunque existe diversidad de planteamientos, todos consideran necesario restar importancia a otros modelos (por ejemplo, el tradicional y el del cambio conceptual), a los contenidos conceptuales y dar mayor importancia a las actividades procedimentales realizadas por el alumno (Erazo y Tiusabá, 1995).

Es usual que el planteamiento básico del MCA -tener en cuenta las ideas previas del alumno- sea considerado o se complemente con los otros dos modelos (MCC y MEPI) (ver Duit, 1999; Jiménez Aleixander, 2000).

De acuerdo con los planteamientos anteriores el propósito de este trabajo es:

• Exponer las ventajas más destacadas que prometen los modelos de enseñanza AcC respecto al modelo transmisión-recepción para la enseñanza de las ciencias.
• Analizar la visión que se sostiene desde la analogía AcC acerca de la construcción del conocimiento de ciencias y del alumno.
• Revisar el grado de coherencia con que se han estudiado ambos conocimientos y su presencia y tratamiento en la literatura.
• A partir de los resultados de la revisión anterior, se valoran sus implicaciones en algunas líneas de investigación tales como: la formación de expertos en el ámbito de la Didáctica de las Ciencias, la formación de futuros docentes de ciencias y los modelos de enseñanza basados en la analogía “el alumno como científico”.

2. Visión de la enseñanza de las ciencias

Basadas en la analogía AcC se han realizado diversas propuestas didácticas, por lo que se ha optado por extraer los puntos comunes asumidos por autores alineados a éstas (Jiménez Aleixander, 2000).

La clave para interpretar adecuadamente los modelos AcC, se concreta en el supuesto «paralelismo entre la construcción de conocimiento científico nuevo -producción científica- y la reconstrucción de los estudiantes, en cuanto a que en ambas se utilizan modelos subjetivos para interpretar la realidad» (Jiménez Aleixander, 2000). Esto lleva a asumir una visión del aprendizaje del alumno análoga a como se construye el conocimiento de ciencias (Claxton, 1994).

A continuación, se describen las posiciones que se mantienen desde AcC para la enseñanza de las ciencias:

• En el currículo se contemplan tanto los contenidos conceptuales como los procedimentales y actitudinales. Aunque en la práctica los contenidos se siguen estructurando según criterios disciplinares (Pozo y Gómez Crespo, 1998), su transposición didáctica se ve enriquecida por una visión de la construcción del conocimiento de ciencias que se aleja claramente de otras visiones deformadas como son la empirista, acumulativa, rígida, dogmática, descontextualizada, etc. (Duschl y Gitomer, 1991; Gil, 1994).
• Está bastante consensuado el que los contenidos del currículo deben contemplar las relaciones CTS (ciencia, tecnología y sociedad), tanto para contextualizarlos con los problemas que los originaron, como para darles un sentido de utilidad en el entorno cotidiano. La dimensión social y tecnológica da al alumno una educación más rica y más acorde con la actividad de ciencias que otras visiones más tradicionales (por ejemplo, Mec, 1993; Solbes y Vilches, 1993; Acevedo, 1996).
• Las metas educativas de este modelo son coherentes con la visión de las ciencias que sostiene: desarrollar en el alumno no sólo contenidos conceptuales de ciencias sino también los métodos y valores característicos de éste conocimiento producto de una construcción social. Algunos modelos basados en AcC sostienen metas educativas similares a las tradicionales (Pozo y Gómez Crespo, 1998).
• Enseñar ciencias se percibe como una mediación en el aprendizaje del alumno, al entenderlo como una reconstrucción individual de conocimientos partiendo de sus propias ideas, ampliándolas o cambiándolas según los casos. Así, por ejemplo, un modo coherente de enseñar ciencias es a través de un programa de actividades, de situaciones de aprendizaje en las que los estudiantes construyan sus propios significados (Jiménez Aleixander, 2000). Las interacciones que contemplan estas actividades son múltiples: entre profesor y alumnos, entre estos mismos y entre estos y las actividades de clase. En cualquier caso, un clima de diálogo en clase dando oportunidad a la negociación de significados será lo más conveniente (Wheatley, 1991; Osborne, 1996).

Aunque se han propuesto diversas secuencias de instrucción, en todas ellas se encuentran fases de exploración de las ideas del alumno, reflexión inicial y espontánea sobre situaciones problemáticas teóricas o prácticas ligadas al contenido a enseñar, exposición de los contenidos de ciencias y afianzamiento de lo aprendido al aplicarlo a nuevos contextos (por ejemplo, Posner, Strike, Hewson y Gertzog, 1982; Hewson y Thorley, 1989; Gil, 1993). Sin embargo, existen diferencias sobre si la introducción de nuevas ideas de ciencia debe hacerse por parte del docente o si los estudiantes deben llegar a estos nuevos conceptos en un proceso de investigación dirigida (Jiménez Aleixander, 2000).

El alumno es responsable del proceso de aprendizaje mientras que el docente juega el papel de investigador que estudia y diagnostica los problemas de aprendizaje, trata de solucionarlos, juega un papel flexible de negociación, dispuesto a modificar las actividades previstas si fuera necesario e induce al alumno a participar activamente en su aprendizaje.

Posibilidades de los modelos AcC

Los defensores de los modelos AcC aprecian en éstos cualidades que recogen los aspectos positivos de modelos que les han precedido (modelos expositivos y por descubrimiento dirigido). Además, aportan un marco para abordar, discutir o reformular en mejores condiciones los problemas sobre la enseñanza de las ciencias (por ejemplo, Gil, 1993; Jiménez Aleixander, 2000).

Son muchos los argumentos que apoyan la eficacia de los modelos AcC para la enseñanza de las ciencias:

• Permiten el diseño de una enseñanza coherente y bien estructurada que posibilita descentralizarse de aquella otra que gira exclusivamente alrededor de contenidos conceptuales, característica de los modelos de enseñanza expositiva (Marín, 1991; Gil, 1993). Se ligan consecuentemente los contenidos conceptuales de ciencias con la metodología utilizada para producirlos (Erazo, Cárdenas y Salcedo, 1994).
• Evitan en buena medida las típicas visiones deformadas del conocimiento de ciencias que una enseñanza por transmisión-recepción suele inducir en el alumno, potenciando una visión más acertada del desarrollo científico (Matthews, 1990; Gil, 1994).
• Anticipan para el alumno aprendizajes procedimentales y conocimientos más flexibles y operativos con posibilidades para aplicarlos con éxito en la resolución de problemas nuevos no vistos en clase (Gil, Dumas-Carré, Caillot, Martínez Torregrosa. y Ramírez, 1988; Barba y Rubba, 1993; Heyworth, 1999). En concreto, los modelos AcC que fomentan una enseñanza procedimental prevén la transferencia de los conocimientos adquiridos al entorno cotidiano.
• En la formación docente, posibilitan apreciar y superar con criterios bien fundamentados las limitaciones didácticas que conllevan determinadas creencias sobre cómo enseñar (Furió y Gil, 1989; Baena Cuadrado, 1993; Calatayud y Gil, 1993; Furió, 1994; Gil, 1994).

En definitiva, los modelos AcC posibilitan una educación científica para el alumnado construyendo conceptos, procedimientos y actitudes de ciencias de forma coherente con la actividad científica. Además, se considera que el conocimiento así elaborado puede ser transferido, en concreto, para resolver problemas auténticamente nuevos y en el contexto cotidiano.

3. Visión del conocimiento acerca de las ciencias

Un argumento que aparece de forma reiterada en los trabajos alineados al AcC sostiene que para lograr una buena educación científica es preciso desarrollar una enseñanza coherente con la naturaleza del conocimiento acerca de las ciencias (Acevedo, 2008) intentando, además, en este proceso, que el alumno alcance una adecuada comprensión de ésta, evitando visiones deformadas.

El esfuerzo por lograr las anteriores metas educativas, ha llevado al desarrollo de un rico e intenso debate sobre la naturaleza del conocimiento de ciencias (McComas, Clough y Almazroa, 1998; Vázquez, Acevedo, Manassero y Acevedo, 2001; Fernández, Gil, Carrascosa, Cachapuz y Praia, 2002; Osborne, Collins, Ratcliffe, Millar y Duschl, 2003; Vázquez, Acevedo y Manassero, 2004; Acevedo, Vázquez, Martín, Oliva, Acevedo, Paixão y otros, 2005) y, consecuentemente, en la actualidad se posee una visión muy desarrollada y completa sobre la construcción de éste conocimiento. Además, existe un núcleo de características para delimitar el conocimiento de ciencias que está bastante consensuado (Fernández, Gil, Carrascosa, Cachapuz y Praia, 2002).

A continuación, se enuncian las características más relevantes:

3.1. Para disponer de un conocimiento fiable y predictivo, existe un claro esfuerzo de la comunidad que lo profesa para revisarlo constantemente:

1. a) Confrontación continua del conocimiento teórico con los datos empíricos. Esta actitud se aleja de posturas que perciben este conocimiento como saber verdadero (absolutismo), el más verdadero o que refleja fielmente las leyes de la naturaleza (realismo extremo) y se acerca más a posiciones constructivistas.

La reiterada confrontación empírica no supone que uno o varios resultados a favor o en contra de las previsiones de una teoría sean razón suficiente para aceptarla o rechazarla. Se considera que los datos empíricos, lejos de ser una información pura y neutra del fenómeno en estudio, siempre comportan cierto error instrumental y adquieren sesgos de la misma teoría que los define o interpreta. Los datos también están sujetos a una constante revisión, semejante a la que sufre la teoría. Así pues, la función de los datos empíricos en la dinámica de confrontación no es tan simple como sugiere el empirismo más extremo.

1. b) La aceptación de una teoría de ciencias no es incondicional, incluso la de aquellas que gozan de amplio consenso. Las teorías de ciencias son siempre propuestas de trabajo donde son aplicadas a una diversidad de situaciones. Las confrontaciones positivas suponen un enriquecimiento de la teoría que va aumentado así su grado de generalidad. Tarde o temprano, esta dinámica de confrontación de la teoría llevará a acumular anomalías (previsiones no confirmadas o resultados no explicados) que pueden ser superadas por leves retoques “in situ”, puede que sean necesarias reestructuraciones más acusadas, o quizá se precisen cambios sustanciales en los supuestos de partida y la construcción de una nueva teoría (Kuhn, 1975; Lakatos, 1983).
2. c) La dinámica de confrontación, tanto empírica como discursiva en los debates entre los expertos que constituyen la comunidad de ciencias, conlleva también el incremento de coherencia entre las diferentes partes teóricas del conocimiento de ciencias. Esto ha llevado a sorprendentes fusiones de teorías que parecían inconexas o se referían a fenómenos diferentes (teoría electromagnética, teoría atómico-molecular de la materia, teoría sobre la selección natural, teoría unificada de campos, etc).

3.2. Alrededor de cada campo del saber científico, existe una comunidad de expertos que es determinante para entender los efectos sociales de la construcción del conocimiento de ciencias.

En el seno de estas comunidades se produce y se regula la incorporación de las aportaciones individuales, se determina la mayor o menor difusión de las publicaciones y se gestiona con otras instituciones sociales este conocimiento (Holton, 1972; Kuhn, 1975). Esta comunidad está constituida por grupos de expertos que aúnan esfuerzos alrededor de líneas de investigación, usualmente subvencionadas, que confieren al grupo carácter institucional (Matthews, 1990).

La ciencia como construcción cognitiva determinada por la regulación racional de una comunidad de expertos es un producto altamente racional y coherente, pero existen factores internos y externos que afectan este grado de racionalidad.

• – Factores internos: creencias, normas, suposiciones, valores, intereses de grupo, etc.
• – Factores externos: intereses económicos, políticos, sociales, etc.

El conjunto de factores matiza, en mayor o menor medida, la actividad racional de la comunidad, precisando con frecuencia los problemas a resolver y las direcciones de investigación. Actualmente se perciben como deficientes los modelos que intentan explicar el progreso del conocimiento de ciencias de un modo excesivamente racional (Izquierdo, 2000; Echeverría, 2003).

3.3. Características de la actividad de los expertos de ciencias.

Para afrontar estas características es usual distinguir entre contexto de descubrimiento y de justificación para indicar que existen significativas diferencias entre ambos contextos (Piaget y García, 1982; Chalmers, 1984; Izquierdo, 2000). El primer contexto se refiere al proceso por el cual los científicos descubren nuevos hechos y proponen nuevos conceptos y teorías; y puesto que conlleva procesos psicológicos, se resiste a un análisis exclusivamente lógico. El contexto de justificación, centrado en la validación de las teorías «reconstruidas racionalmente», es estudiado por la filosofía de la ciencia (Chalmers, 1984).

El grado de racionalidad del contexto de descubrimiento es claramente menor que el de justificación, aún así, este último no se puede describir mediante un modelo exclusivamente racional ya que otros factores no tan racionales determinan la construcción del conocimiento de ciencias (Giere, 1999; Echeverría, 2003).

Dicho esto, en relación con la actividad del científico se puede afirmar que es usual afrontar los problemas, no en términos de certezas, como es usual en el entorno cotidiano (Pozo y Gómez Crespo, 1998; Marín, 2003a), sino mediante un pensamiento hipotético-deductivo donde se barajan varias soluciones tomadas a modo de tentativas (hipótesis) a las que es necesario probar su grado de veracidad (Fernández, Gil, Carrascosa, Cachapuz y Praia, 2002). Ahora bien, la contrastación de hipótesis no puede ser establecida a priori por una secuencia de procedimientos (el llamado método científico) que garantice resultados concluyentes. La interacción entre el sistema cognitivo del investigador y el problema a resolver determina un camino de indagación imprevisible y usualmente tortuoso (Bunge, 1981). Después, en el proceso de comunicación, la versión escrita de la investigación adopta una secuencia lineal que queda lejos de las vivencias reales del investigador (Holton, 1982).

En resumen, es posible precisar la visión de ciencia que subyace en los modelos AcC combinando una posición epistemológica (constructivismo) junto a un modelo holístico (organicismo) para entender el conocimiento:

– Constructivismo. El conocimiento de ciencias se debe a una continua interacción entre sus construcciones cognitivas y la confrontación empírica. Por un lado, se destaca la importancia de la actividad racional en la construcción de modelos cognitivos pero en este proceso constructivo intervienen otros factores menos racionales (Pozo y Gómez Crespo, 1998; Giere, 1999). Las construcciones cognitivas no pueden ser explicadas desde un racionalismo extremo. Y por otro, se percibe necesaria la continua confrontación entre las construcciones teóricas y los datos empíricos, sin que éstos adquieran el valor ontológico que les da el empirismo ni su predominio en las construcciones teóricas.

La visión constructivista es coherente con el consenso creciente para negar el principio de correspondencia entre teoría y realidad (Pozo y Gómez Crespo, 1998). Esta negación se hace evidente en la confrontación permanente entre teorías y datos empíricos y en la clara oposición de que ésta se lleve a cabo por procedimientos neopositivistas (Giere, 1992).

Así pues, los criterios de validez de una teoría por su supuesta correspondencia con la realidad se deben sustituir por otros más pragmáticos de utilidad, eficacia y productividad, entre otros. En este sentido el prágmatismo se puede entender como una expresión más que se puede deducir del marco constructivista. En efecto, actualmente no se considera que la ciencia posea por sí misma un valor cognitivo excepcional o que sea el saber más verdadero que existe (absolutismo) sino que su valor es más bien pragmático y relativo a la parcela de la realidad con la que está comprometida (Chalmers, 1984; Giere, 1992; Izquierdo, 2000; Vázquez, Acevedo, Manassero, y Acevedo, 2001; Marín, 2003b). Otra postura que se puede deducir del marco constructivista es el relativismo moderado cuando se percibe o se entiende que la ciencia es el mejor de los conocimientos para afrontar problemas y conseguir fines vinculados a un determinado contexto social y económico de producción de bienes (Chalmers, 1984), pero se muestra poco comprensiva y torpe para afrontar otros aspectos de la realidad ligados, por ejemplo, a contextos afectivos, familiares, sociales, políticos, religiosos, etc.

– Organicismo. Los complejos procesos de regulación de la comunidad de ciencias generan un cuerpo de conocimientos altamente coherente, organizado y consensuado que sólo se puede explicar adecuadamente mediante un modelo orgánico. Este interpreta el conocimiento con la metáfora de un organismo (Pozo, 1989; Botella, 1994; Luffiego, 2001) donde el todo no se puede reducir a las partes y las relaciones causales no son simples y lineales, como lo haría el mecanicismo (Peñalver, 1988; Luffiego, 2001). La visión orgánica se aleja de visiones deformadas del conocimiento de ciencias según las cuáles:

• La aplicación mecánica de una secuencia de procedimientos (el llamado método científico) puede llevar a crear o construir conocimiento seguro, fiable o verdadero (Bunge, 1981),
• El crecimiento de las ciencias se hace de un modo lineal por acumulación de conocimientos (Fernández, Gil, Carrascosa, Cachapuz y Praia, 2002).

Nótese que la mayoría de las características del organicismo son también atribuidas a lo que se denomina holismo (Botella, 1994.En definitiva, una visión adecuada de las ciencias se podría etiquetar como constructivismo orgánico.

4. Visión cognitiva del alumno

Resulta difícil definir la visión cognitiva del alumno que se mantiene desde los modelos AcC, pues lo usual es que no se pronuncien, guarden silencio, no se perciba conveniente explicitarlo o no realicen afirmaciones sobre qué modelo cognitivo del alumno se asume en la investigación (Marín, Solano y Jiménez Gómez, 1999). Por esto, para indagar sobre las creencias que se mantienen en el ámbito de la Didáctica de las Ciencias sobre la cognición del alumno se precisa acudir a trabajos que han estudiado, por un lado, el conocimiento del alumno y, por otro, las dificultades de comprensión y aprendizaje de las ciencias (Marín, 2003b). Los resultados encontrados en la revisión de ambos grupos de trabajos son los siguientes:

4.1. Sobre concepciones del alumno.

Revisiones realizadas por algunos de nosotros (por ejemplo, Jiménez Gómez, Solano y Marín, 1994; Marín y Benarroch, 1994; Jiménez Gómez, Solano y Marín, 1997; Benarroch, 1998; Marín, Solano y Jiménez Gómez, 2001) ponen de manifiesto que los investigadores mantienen en sus trabajos visiones inadecuadas del conocimiento del alumno, tales como:

• La organización cognitiva del alumno es asimilada a la estructura y organización conceptual de las ciencias en su versión académica. Esta visión del conocimiento del alumno se pone de manifiesto cuando, de forma casi sistemática, los contenidos disciplinares constituyen el principal referente para buscar e interpretar las manifestaciones cognitivas del alumno.

El ámbito de la enseñanza de las ciencias ha estado marcado en exceso por un modelo cognitivo del alumno mediatizado por la organización de los contenidos académicos de ciencias en entramados de conceptos, relaciones y teorías (ver por ejemplo, Ausubel, Novak y Hanesian, 1986; Carey, 1991). Esto da una visión demasiado explícita, declarativa y sintáctica de la construcción de los significados individuales.

La estructura cognitiva del alumno no se puede asimilar a una estructura conceptual puesto que buena parte de sus contenidos cognitivos no están relacionados con los contenidos académicos (Marín, 2005), por ejemplo, los de carácter implícito y procedimental (Piaget, 1974; Karmiloff-Smift, 1994), los vinculados fuertemente a lo afectivo (Botella, 1994; Marina, 1998; Pintrich, 1999) o muchos otros construidos por interacción personal con su entorno físico cotidiano. Además, las vivencias de cada sujeto le llevan a establecer sus categorías naturales, lejos de la lógica de clases por las que se rige las estructuras conceptuales de cada disciplina (Pozo, 1989).

• Excesiva confianza en creer que las respuestas del alumno representan su conocimiento. Esto se pone de manifiesto en la ausencia de controles en la toma e interpretación de datos que evalúen el grado de fiabilidad o validez de los mismos. Es discutible este modo de proceder ya que:

1. a) Cabe la posibilidad de que el alumno de respuestas “in situ”, al azar o inventadas, probabilidad que aumenta cuando las preguntas están demasiado ajustadas a los conceptos académicos y dan poca oportunidad a que el alumno exprese su conocimiento cotidiano.
2. b) En ocasiones el significado que asocia el alumno a un buen número de términos académicos es diferente al de los investigadores.
3. c) No se puede evitar el sesgo del investigador. Es dudoso que la interacción entre los sistemas cognitivos del investigador y del alumno termine ofreciendo datos neutrales que hablan sólo de éste último. Conscientes de que los datos que usa el investigador están necesariamente sesgados, solo queda la posibilidad de minimizar estos “efectos”.

Al admitir toda respuesta del alumno como válida, subyace cierto optimismo realista que surge ante la ausencia de considerar modelos más desarrollados sobre la cognición del alumno puesto que el único referente usado es el contenido objeto de enseñanza (Jiménez-Gómez, Benarroch, Marín, 2006).

• Se percibe el conocimiento del alumno incoherente, fragmentado y confuso (Pozo, Gómez Crespo, Limón y Serrano Sanz, 1991), sin embargo, desde la perspectiva del propio sujeto, su conocimiento es coherente, útil y eficazmente pragmático para responder a las usuales demandas de su entorno cotidiano (Pozo y Gómez Crespo, 1998). Desde una perspectiva con intención objetiva, el conocimiento coherente del sujeto es una consecuencia necesaria de la tendencia orgánica de autorregulación por las que se rigen sus construcciones cognitivas (Piaget, 1978).

La incoherencia, fragmentación y confusión son características que surgen al confrontar el conocimiento del alumno con cuestiones académicas y son, la mayoría de las veces, más que atributos cognitivos del sujeto, un “efecto colateral” de determinadas deficiencias de la metodología utilizada (Oliva, 1996; Marín, Benarroch y Jiménez Gómez, 2000). Es normal que un modelo cognitivo tomado de la estructura conceptual de ciencias tienda a devaluar el conocimiento del alumno.

4.2. Sobre la enseñanza, la comprensión y aprendizaje de las ciencias.

Los trabajos que abordan problemas sobre la enseñanza de las ciencias, de un modo más o menos implícito, se ven obligados a realizar previsiones sobre sus resultados y, por tanto, a poner de manifiesto ocasionalmente las visiones que se mantienen sobre aprendizaje o sobre los constructos que se deben desarrollar o cambiar en el conocimiento del alumno, así:

• Se admite que la construcción del conocimiento social de las ciencias puede servir de modelo, al menos parcial, de la construcción del conocimiento individual. Formulado de otro modo, se asume la validez psicológica de un modelo sobre conocimiento externo al sujeto. Consecuentemente, el modelo de alumno que se maneja, respecto a otros más respetuosos con datos psicológicos, es más racional y lógico (Pintrich, 1999) y más declarativo y explícito (Marina, 1998).

Es difícil entonces admitir, como modelo de la actividad cognitiva del alumno, el que ofrece la analogía “el alumno como científico” dadas las diferencias notables entre la construcción del conocimiento de ciencias y el del alumno (Marín, 2003a).

• Se admite correspondencia entre conocimiento y realidad, y entre enseñanza y aprendizaje.

Una posición constructivista coherente asume que la construcción del conocimiento del sujeto siempre es un proceso interno, si bien éste es indirectamente inducido, animado, sugerido o intensificado por la interacción social y natural del sujeto con su medio (Delval, 1997). O dicho de otro modo, las contingencias del medio o la información simbólica que llega al sujeto no pasa directamente a integrarse en su estructura cognitiva, es decir, no existe apropiación directa de la información externa. Esto permite hablar figurativamente de que existe una membrana que impide el transito cognitivo del medio al sujeto. La “permeabilidad” de la membrana permite al sujeto interactuar con su medio, pero el no poder salir de ésta, explicaría la imposibilidad de hacer comparaciones directas de su conocimiento con la realidad externa o hacer apropiaciones cognitivas directas.

Está bastante consensuado entre las diferentes posiciones constructivistas el admitir que la asignación de significados es un proceso individual, igual que sus construcciones cognitivas. Para no llegar a perder esta coherencia constructivista, admitir la fuerte influencia del entorno social en la construcción cognitiva individual no debería inducir a pensar que el acervo cultural pase sin dificultad a añadirse al conocimiento del sujeto.

Por las razones dadas, se puede afirmar que la posición epistemológica que se mantiene desde los modelos AcC es paradójica, pues por un lado se etiqueta constructivista pero por otro, en diversas líneas de trabajo, se mantiene la correspondencia entre conocimiento y realidad. Así se explica que:

• Tanto el empirismo como el constructivismo usado bajo la analogía AcC conciben la empresa de la ciencia en términos de individuos que observan el mundo y tratan de comprobar si sus ideas y conceptualizaciones tienen sentido; uno y otro toman la correspondencia entre las ideas y la realidad como el sine qua non del conocimiento (Matthews, 1994a).
• Exista una versión del constructivismo que sólo acepta cierto compromiso con el principio «el conocimiento es construido activamente por el sujeto«. A éste se tacha de trivial para enfatizar su carácter superficial (Glasersfeld, 1991). Esta posición trivial es la más usual en los trabajos alineados a los modelos AcC (Matthews, 1994b).
• Se percibe coherente la posibilidad de reconstruir un modelo de la actividad cognitiva del alumno desde el plano de la organización y construcción del conocimiento de ciencias. Sin embargo, esto rompe con la coherencia constructivista si se tiene en cuenta la forma como se produce la construcción de significados individuales y se admite una correspondencia exterior-interior del sujeto, al menos a nivel de reconstrucción de sistemas simbólicos creados por el hombre.
• Se admitan ciertos vínculos causales entre enseñar y aprender (ver por ejemplo, Posner, Strike, Hewson y Gertzog, 1982; Gil, Carrascosa, Dumas-Carré, Furio, Gallego, Gené y otros, 1999; Duit, 1999; Cudmani, Pesa, Salinas, 2000; Gobert, 2000, Clement, 2000). Si la construcción cognitiva es individual entonces, para mantener la coherencia constructivista, la membrana que separa al sujeto del medio debe persuadir de cualquier intento de vincular causalmente las condiciones de enseñanza con el posible aprendizaje del sujeto, por muy favorables que estas sean. El aprendizaje que puede ocasionar determinadas condiciones de enseñanza debería verse como especulativo y tratar los previsibles efectos en el sujeto como posibilidad. Además, el posible vínculo entre enseñar y aprender es aún más discutible cuando se diseña la enseñanza con modelos de construcción de conocimientos externos al sujeto.
• Se admita la posibilidad de que el alumno puede aprender el significado del contenido de enseñanza, ya sea de un modo inmediato (visión directa del aprendizaje) o mediado y trabajado (visión interpretativa) (Pozo, Scheuer, Pérez Echeverría, Mateos, Martín y De la Cruz, 2006).

En pocas palabras, las propuestas didácticas basadas en AcC mantienen su coherencia constructivista para los diferentes contextos de la construcción del conocimiento de ciencias, pero rompen tal coherencia cuando abordan cuestiones sobre conocimiento y aprendizaje del sujeto. Ante el aprendiz, parecen estar comprometidas superficialmente con la frase “el alumno construye sus conocimiento”, lo cual es poco bagaje para afrontar cualquier investigación dado que carecen de los detalles psicológicos que podría aportar un modelo sobre la construcción del conocimiento individual (Pozo, 1996; Marín, 2003b).

5.    Algunos efectos del “olvido del alumno” en la didáctica de las ciencias.

Analizadas las visiones de ciencias y del alumno que se mantienen desde los modelos de enseñanza del AcC, y teniendo en cuenta la amplia proyección que tienen en el ámbito de la Didáctica de las Ciencias, es posible realizar algunas valoraciones sobre diferentes aspectos ligados a este ámbito:

• Sobre la formación de expertos en el ámbito
• Sobre la formación de futuros docentes de ciencias, y
• Sobre las limitaciones de los previsibles efectos de tales modelos en la enseñanza de ciencias.

5.1.  Sobre la formación de expertos en el ámbito

No es de extrañar el desigual grado de coherencia encontrado para analizar los conocimientos del alumno y de ciencias, si se tiene en cuenta que el principal objeto de debate y reflexión entre los miembros de la comunidad del ámbito de la enseñanza de las ciencias es este último, descuidando el primero. Este diagnóstico es fácil de explicar aludiendo a la formación marcadamente científica de los que trabajan en el ámbito de la didáctica de las ciencias (Gutiérrez, 1987; Duschl, 1994; Cañal, 1995; Tsai y Wen, 2005) donde la epistemología de ciencias queda más cerca de su formación que las disciplinas que estudian el conocimiento individual (Tamir, 1996).

En general, es normal que se alcancen posiciones epistemológicas desarrolladas en aquellos asuntos que son objeto de continuo e intenso debate, y se mantengan posiciones más intuitivas o cercanas al sentido común en cuestiones que han sido menos estudiadas. En la literatura del ámbito, los trabajos que abordan problemas teóricos sobre la enseñanza de las ciencias tratan con profusión el asunto de la naturaleza del conocimiento de ciencias y dejan pocos párrafos, o ninguno, para hablar del conocimiento del alumno.

Existe un discurso excesivamente polarizado sobre qué posiciones epistemológicas son más adecuadas para describir el conocimiento de ciencias. Sin embargo, se pueden establecer otros frentes dialécticos que podrían ser igualmente fructíferos. Por ejemplo, el discurso que compara el conocimiento de ciencias al conocimiento del alumno, y marca diferencias entre ambos, es poco frecuente en la literatura del ámbito, pero cuando se establece con cierta profundidad, se muestra como herramienta eficaz para evaluar propuestas didácticas, establecer sus limitaciones o proponer otras nuevas (ver por ejemplo Pozo y Gómez Crespo, 1998; Vosniadou, 1999; Marín, 2003a).

Se podría poner en duda que el conocimiento del alumno no haya sido suficientemente estudiando desde posiciones AcC cuando una de sus líneas prioritarias de investigación ha tenido como objeto de atención las concepciones del alumno, pero es necesario matizar que ésta ha sido bastante ilusoria cuando se percibe que se ha manejado un modelo sesgado y excesivamente académico del alumno, donde buena parte de su conocimiento cotidiano, espontáneo, implícito y procedimental ha sido descuidado, se ha obviado o pareciera no existir (Marín, Solano y Jiménez Gómez, 2001).

Como es usual en planteamientos que gozan de una posición hegemónica en un ámbito de conocimiento, como es el caso de los modelos AcC (Solomon, 1994; Marín, Solano y Jiménez Gómez, 1999), sus defensores han mantenido y mantienen una postura excesivamente autocomplaciente frente a las posibilidades educativas de sus propuestas (ver Millar, 1989; Gil, 1993; Duit, 1999; Jiménez Aleixander, 2000) que contrasta con la visión que ellos mismos mantienen de lo que es una correcta actitud científica: sentido crítico ante el conocimiento construido.

5.2.  Sobre la formación de futuros docentes de ciencias

Desde la perspectiva AcC se sostiene que un cambio epistemológico sobre la naturaleza de las ciencias va a suponer mejoras sustanciales en las cualidades del docente de ciencias (Gil, Cudmani y Salinas, 1993; Gil, Carrascosa, Dumas-Carré, Furio, Gallego, Gené y otros, 1999). Sin embargo, otras investigaciones señalan la insuficiencia del cambio epistemológico en ciencias para forjar un buen docente pues existen otros factores que son significativos (Tsai, 2002; Mellado, 2003; Acevedo, 2009). En esta línea, se percibe la necesidad de que el progreso epistemológico también se extienda al modelo cognitivo del alumno. De no ser así, es previsible que el docente de ciencias, en su actuación de clase, muestre limitaciones para:

• Prever los efectos al aplicar una determinada acción docente, conociendo las capacidades y limitaciones procedimentales del alumno o sabiendo las dificultades de aprendizaje según el tipo de contenido.
• Afrontar los problemas de comprensión que presenta el alumno ante contenidos concretos de ciencias con conocimiento de causa, buscando soluciones fundamentadas en un buen modelo sobre cómo el alumno organiza y construye su conocimiento.
• Fomentar el uso de procedimientos de ciencias en el alumno, o lo que es lo mismo, habilidades de pensamiento formal (Inhelder y Piaget, 1972; Shayer y Adey, 1984). Ya que esto significaría reiterar en clase condiciones de enseñanza para distintos contenidos de ciencias (similar al modo de tomar pericia para bailar el trompo) buscando desequilibrios en la dirección adecuada siguiendo un modelo cognitivo del alumno (Piaget, 1978). En efecto, esto es posible si el docente usa con acierto un modelo cognitivo del alumno coherente con la construcción de contenidos cognitivos (Marín, 1997). Y además, dicho modelo debe contener soluciones para el aprendizaje procedimental ya que éste es complejo, difícil y requiere un periodo de tiempo largo de aprendizaje coherente (Pozo, Pérez, Domínguez, Gómez y Postigo, 1994).

Una buena formación del docente sobre la naturaleza de las ciencias le permite plantear una buena educación de ciencias acorde con lo que es la actividad científica pero esto no conviene confundirlo con una ayuda para que el alumno comprenda mejor los nuevos contenidos. En efecto, desde una visión coherente con el constructivismo, enseñar y aprender son dos procesos independientes (Delval, 1997) por lo que es discutible las relaciones causales entre enseñanza y aprendizaje que se establecen desde AcC. Así, enseñar en coherencia a como se construye el conocimiento de ciencias podría significar (depende de las metas educativas) el diseño de “las mejores condiciones de enseñanza para intentar fomentar una buena educación científica del alumno” pero en ningún caso significa necesariamente facilitar el aprendizaje al alumno (Marín, 2003a).

5.3.  Sobre las limitaciones de los modelos del AcC para la enseñanza de las ciencias

Puesto que los resultados académicos de los modelos AcC han sido previstos por sus defensores desde una argumentación más teórica que práctica (Pozo y Gómez Crespo, 1998; Duit, 1999), parece lógico que se puedan debatir con la misma dialéctica argumental. Dicho esto, no es difícil mostrar que los puntos débiles de la analogía AcC residen en las creencias que se suelen manejar sobre cómo organiza y adquiere el alumno su conocimiento.

En general, la relación entre enseñar y aprender que se mantiene en AcC se ajusta bien a lo que se ha descrito como visión directa o interpretativa, donde subyace la idea de que “aprender es fácil” (Pozo y Scheuer, 1999), o dicho de otro modo, los diseños de enseñanza AcC prevén mayor movilidad y prestancia cognitiva del alumno que la que reflejan los resultados académicos u otros modelos mejor fundamentados psicológicamente (Pozo, 2007), así:

1. La aparente facilidad de “relacionar sustancialmente” ideas previas y nuevas (Novak, 1982), en el caso de los contenidos de ciencias, se resisten a hacerse “sustanciales” (Pozo, 1989; Pozo y Gómez Crespo, 1998), y es que en esta propuesta subyace un supuesto que no es coherente con la visión constructivista del aprendizaje: el alumno no puede apropiarse directamente de las ideas nuevas que le son enseñadas, sino a través de un complejo proceso de asimilación (Piaget, 1978).
2. Crear conflictos cognitivos en el alumno esperando que estos le lleve a renunciar a sus ideas y abrazar otras nuevas no parece darse en el aula; las evidencias que prepara el docente para crear conflictos cognitivos no actúan como tales para los alumnos (Villani, 1992; Leach, 1999) y parece ser que aún no se dispone de experiencias de clase donde el conflicto cognitivo haya resultado en un claro cambio conceptual (Duit, 1999; Soto, Otero y Sanjosé, 2005).
3. Adquirir habilidades procedimentales que hagan diestros a los alumnos en el desarrollo de pequeñas investigaciones, semejantes a las que hacen los científicos, no parece que se pueda llevar a la práctica de clase si se tiene en cuenta que más del 70% de los alumnos de secundaria no llegan a adquirir las habilidades hipotético-deductivas de los científicos (Shayer y Adey, 1984; Lawson, 1993; Lawson, Mc Elrath, Burton, James, Doyle, Woodward y Kellerman, 1991).

Definitivamente, las previsiones de enseñanza que sugieren los modelos AcC no parece que tengan probabilidad de que se puedan confirmar, sobre todo porque el proceso de aprendizaje es un asunto más complejo de lo que ellos conciben.

Se podría explicar la falta de confirmación de las previsiones de los modelos AcC argumentando que configuran el aprendizaje usando analogías con alguna mecánica característica del progreso de ciencias (evolución histórica de los conceptos, cambio de paradigmas, características de la actividad científica, etc.). Sin embargo, las diferencias notables existentes entre la construcción del conocimiento de ciencias y las que se dan en el plano individual (Pozo y Gómez Crespo, 1998; Marín, 2003a) invalidan en mayor o menor grado dicha analogía y, por lo tanto, las previsiones que se pudieran hacer a través de ella.

Además, centrando la atención en el plano de la enseñanza, estas diferencias hacen que los modelos sobre la cognición y aprendizaje del alumno que subyacen en AcC sean también parcialmente válidos para hacer buenos diseños de enseñanza. Estos diseños se pueden complementar considerando aspectos específicos de la construcción cognitiva individual que no pueden ser considerados o contemplados en los modelos de construcción social del conocimiento tales como: la construcción de significados por el sujeto, el conocimiento implícito y su toma de conciencia, los diversos procesos y niveles de abstracción cognitiva o la naturaleza del conocimiento procedimental (Marín, 2003a).

Las anteriores limitaciones son comunes a los modelos AcC, si bien las peculiaridades específicas de cada uno de ellos conllevan limitaciones más concretas, entre las que se podrían destacar las siguientes:

A1. Sobre el Modelo de las Concepciones Alternativas (MCA)

Vistas las creencias sobre la visión del alumno, el modo de proceder del MCA presenta dos deficiencias notables:

• La información tomada del alumno está seriamente limitada (se obvian aspectos relevantes del conocimiento del alumno: ideas sobre el entorno cotidiano, habilidades procedimentales, contenidos implícitos, estructuras cognitivas generales, operaciones mentales, etc.) y sesgada puesto que la búsqueda e interpretación de datos está guiada por un contexto inapropiado (Marín, Solano y Jiménez Gómez, 2001). Las estrategias didácticas que se apoyen en esta información podrán heredar también estas deficiencias como se muestra a continuación:

–           Es usual que buena parte de la información obtenida, se refiera al desconocimiento del alumno de las cuestiones planteadas, dado que están formuladas a un nivel académico que da poca oportunidad al alumno de expresar sus ideas sobre el tema. Diseñar cuestiones con un gradiente de dificultad variado permite tomar datos donde es posible tomar información del alumno por lo que sí conoce (Marín, Jiménez-Gómez y Benarroch, 2004). Esta información permite adoptar nuevas medidas didácticas (Marín y Benarroch, 1998).

–           En un buen número de ocasiones, el alumno intenta comprender la explicación del profesor desde sus esquemas de conocimiento construidos en su entorno cotidiano, en estos casos el MCA carece de respuestas didácticas adecuadas al disponer de poca o ninguna información sobre la componente cotidiana del conocimiento del alumno (Marín, Solano y Jiménez Gómez, 2001).

–           Además de conocimientos específicos, el alumno posee estructuras cognitivas de carácter general que le permiten procesar información tanto simbólica como empírica (clasificar, medir, inferir, combinar, deducir, controlar variables, etc.). La importancia de estas estructuras en una enseñanza procedimental es indudable, sin embargo, el MCA, centrado en aspectos específicos del conocimiento, parece obviarlas (Marín, 2000).

• La consideración de que el aprendizaje se da cuando se vincula en un solo paso el conocimiento del alumno y sus implicaciones para la enseñanza presenta limitaciones (Viennot, 1985; Hewson, Beeth y Thorley, 1998). Por ejemplo:

–           La anterior idea sugiere que se puede lograr buenos aprendizajes sin más que el docente considere las ideas previas del alumno; como si la mecánica de aprendizaje del sujeto se redujera a establecer relaciones o asociaciones sencillas entre ideas previas y nuevas. Esta imagen del aprendizaje choca con la dificultad manifiesta del alumno para adquirir o comprender los diferentes contenidos de ciencias y con diversos tipos de aprendizaje mejor fundamentados psicológicamente (Piaget, 1978; Claxton, 1987; Pozo, 1989; García Madruga, 1990; Pozo y Gómez Crespo, 1998).

–           El conocimiento del alumno presenta cierta estructura organizada y desde luego no es una dispersión heterogénea de ideas (Pozo, Gómez Crespo, Limón y Serrano Sanz, 1991), así que las estrategias de enseñanza deberían organizarse más para modificar esquemas de conocimiento, en algunos casos fuertemente arraigados, que pequeñas ideas dispersas (Oliva, 1999; Taber, 2000; Vosniadou, 1999). Existen esquemas específicos, conceptuales, implícitos, con importante carga procedimental, más o menos ricos en significados, más o menos ligados al sistema afectivo del sujeto; en cada caso, las estrategias de  aprendizaje para modificarlos es diferente (Claxton, 1987) y tan importante como tener información sobre las ideas académicas del alumno es conocer los diferentes tipos y estilos de aprendizaje así como qué tipo de elementos de la organización cognitiva se pretenden modificar (Viennot, 1985; Marín, 1997; Hewson, Beeth y Thorley, 1998; Pozo y Gómez Crespo, 1998; Oliva, 1999; Cárdenas, 2006; Oviedo, Zapata y Cárdenas, en prensa).

A2. Sobre el Modelo del Cambio Conceptual (MCC)

La crítica más consensuada al MCC es que es una propuesta de enseñanza basada en supuestos de aprendizaje discutibles, dado que están tomados de modelos sobre la construcción social del conocimiento de ciencias que en muchos casos chocan frontalmente con los modos con que el sujeto “cambia” o “sustituye” su conocimiento o parecen desconocer o descuidar otros tipos de aprendizaje (Claxton, 1987; Pozo y Gómez Crespo, 1998; Oliva, 1999; Marín, 1999; Nersessian, 2002; Nersessian, 2008).

La visión que maneja el MCC del aprendizaje se aleja del constructivismo para acercarse a lo que se denomina realismo interpretativo, incluso al positivismo cuando centran sus esfuerzos en cambiar las ideas de los alumnos por las de ciencias, las cuales, juegan el papel de conocimiento correcto, verdadero y aceptado (Pozo y Gómez Crespo, 1998).

A3. Sobre el Modelo de Enseñanza por Investigación (MEPI)

Las propuestas basadas en AcC que fomentan una clase de ciencias usando procedimientos característicos de la actividad científica (por ejemplo, Duschl y Gitomer, 1991; Gil, 1993), muestran cierta debilidad cuando obvian o no hacen intervenir adecuadamente las capacidades y limitaciones procedimentales de los alumnos (Piaget, 1977; Shayer y Adey, 1984; Lawson 1993). Esto es un requisito básico para evitar que el alumno se frustre intentando desarrollar actividades con un nivel de exigencia por encima de sus capacidades procedimentales (Marín, 1991).

Los defensores del MEPI deberían tener en cuenta que poco más del 20% de los alumnos de secundaria alcanzan algunas habilidades del pensamiento formal (Shayer y Adey, 1984; Marín, 1986); si se les exige afrontar una y otra vez problemas mediante estrategias hipotético deductivas donde deben controlar variables o saber contrastar una de ellas dejando constante el resto (Inhelder y Piaget, 1972), es muy previsible el fracaso continuado si antes no se fomenta el desarrollo formal de su pensamiento.

Así, las propuestas sobre resolución de problemas o de laboratorio usando procedimientos de la actividad científica (por ejemplo Gil, Dumas-Carré, Caillot, Martínez Torregrosa y Ramírez, 1988; Hart, Mulhall, Berry, Lougharm y Gunstone 2000) podrían matizarse y ampliarse estableciendo nuevas condiciones de enseñanza que consideren factores tan significativos como el nivel operacional, la capacidad de la memoria operativa o el estilo cognitivo, etc. (Monk, 1990; Roth, 1990; Niaz, 1991; Lawson, Mc Elrath, Burton, James, Doyle, Woodward y Kellerman, 1991; Shayer y Adey, 1993).

Además, de forma implícita, el MEPI asume cierto isomorfismo entre actividades de clase por investigación y las estrategias  de aprendizaje del alumno. Es dudoso que los procesos constructivos del aprendizaje sean similares a los que aparecen en la construcción social de ciencias si se tiene en cuenta las diferencias notables entre unos y otros (Pozo y Gómez Crespo, 1998), ya nos centremos en los escenarios donde se hacen las construcciones cognitivas (Rodrigo, 1997) o en los procesos de construcción de ambos conocimientos (Marín, 2003a).

Está tan fuertemente arraigado entre los autores alineados a AcC el isomorfismo entre aprendizaje de los alumnos y actividad de los científicos que llegan a afirmar que «la metáfora que contempla a los alumnos como investigadores noveles proporciona una mejor apreciación de la situación de aprendizaje» (ver Gil, Guisáosla, Moreno, Cachapuz, Pessoa de Carvalho, Martínez Torregrosa y otros, 2002). Las clases de ciencias, ya se estructuren como investigación autónoma o dirigida por el profesor, están dentro del marco AcC y, por tanto, les debe afectar las limitaciones de éste.