La ciencia en la escuela: inducción y método científico. Parte I, la

La ciencia en la escuela: inducción y método científico. Parte I, la teoría
Prof. Bartolomé Yankovic Nola
(1)
Rafael Porlán
y colaboradores (1997), puntualizan que “el rasgo más
significativo del desarrollo del currículo de ciencias durante los últimos treinta años ha
sido el abandono de la enseñanza de las ciencias como un cuerpo de conocimientos
establecidos, (la ciencia producto o resultados), a favor de la experiencia de la ciencia
como método para generar y validar tales conocimientos (los procesos de la ciencia)”.
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El vaso 1 contiene agua potable; el vaso 2, agua potable
a la que se agregaron dos cucharadas de sal. ¿Qué
ocurre? ¿Cómo se explica?
Desde esta perspectiva se anima
a los profesores para que pongan al alumno en
la posición de “ser un científico”. Implícito en
tal cambio está el supuesto de que puede describirse una metodología científica
distintiva... pero tal supuesto no se puede sostener... simplemente porque no hay acuerdo
general sobre qué constituye el método científico, aunque una extensa bibliografía nos
señale lo contrario y nosotros sistematicemos “etapas” y “procesos” propios del quehacer
científico.
A nivel práctico, escolar, esta sistematización es extraordinariamente útil.
Pero lejos de desanimarnos por esta falta de acuerdo, algunos investigadores sostienen
que es algo inevitable en vista de la complejidad del trabajo científico, con multitud de
posibles puntos de partida y de diferencias en el conocimiento y la personalidad entre los
científicos.
Adicionalmente, nuestra incapacidad para identificar un solo método
sencillo aplicable en todas las situaciones no significa que la ciencia no tenga métodos: los
niños deben entender que el mundo científico no es anárquico, pero, también, que la
ciencia no está impulsada por un solo método todopoderoso. La ciencia sí tiene métodos,
pero la naturaleza exacta de ellos depende de circunstancias particulares. El llamado
método científico que sistematizamos y que definimos como un estilo de pensar y de
actuar, empero, nos sirve muy bien a nivel escolar.
(1) Porlán, Rafael; García, J. Eduardo; Cañal, Pedro. Constructivismo y enseñanza de las ciencias. Diada
Editora S.L., Sevilla, España, 1997.
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Puntualicemos algunos hechos que tienen que ver con la visión inductiva
del método científico preconizado para la enseñanza de las ciencias:
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La observación depende de la teoría; por lo tanto es falible.
Las teorías son estructuras complejas producidas por la actividad creadora de la
mente humana y no por una generalización inductiva a partir de los datos
observables. Las teorías, una vez producidas, tienen una existencia objetiva,
independiente de las mentes individuales.
Las teorías pueden ser retenidas y elaboradas a pesar de observaciones
aparentemente falsas; necesitan tiempo para desarrollarse antes de ser sometidas
a una comprobación rigurosa.
Cuando la observación y la teoría están en conflicto, los supuestos fundamentales
de la teoría deben ser protegidos desviando la aparente falsedad hacia algunas de
las estructuras teóricas subsidiarias, quizás hacia una teoría de la observación o
instrumentación sobre la que se apoye el registro de datos.
Es posible que sea necesario introducir una nueva teoría que proporcione
evidencias para rechazar una teoría existente. Mientras se retenga la vieja teoría,
puede que no haya evidencia opuesta. Las nuevas teorías permiten que el
científico mire el mundo de manera diferente.
El método científico, como el conocimiento que genera, cambia y se desarrolla.
Así, no hay ningún método de la ciencia aplicable para siempre. Sin embargo,
existe un esquema general, plenamente válido a nivel escolar.
En la práctica, el método científico tal como lo manejan los investigadores, se
ajusta a la situación actual con su árbol de conocimientos teóricos y con las
técnicas. Cuando la situación cambia, cambian los métodos.
En rigor, la inducción es inadecuada como descripción del método científico
y puede proyectar una imagen distorsionada de la ciencia. Es necesario considerar varios
aspectos para el trabajo en el aula no caiga en la distorsión:
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La observación no es absolutamente fiable; tiene limitaciones y depende de la
rigurosidad del observador, y de la teoría.
Las técnicas de la observación científica se deben aprender.
Hay que tomar en cuenta las estructuras conceptuales ya existentes en los niños,
porque éstas influyen poderosamente en el trabajo de observación que pueden
realizar y en sus éxitos para adquirir nuevas ideas. Esto hace referencia a las
preconcepciones de los niños: equivocadas o buenas… ¡hay que partir desde lo que
los niños traen!
El enfoque inductivo, a menudo traducido como enfoque de aprendizaje por
descubrimiento debe reconsiderarse dada la relación dinámica entre observación y
teoría. Pese a sus limitaciones, la corriente inductiva está más próxima al quehacer
de los científicos.
La deducción (“vamos a hacer un experimento para demostrar que el aire tiene
masa... vamos a demostrar experimentalmente que en una reacción química la
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masa se conserva”, etc.), es – por decirlo de alguna manera -, el estilo tradicional
de enseñar ciencias, pero así no funciona la investigación científica. Con la
deducción ponemos por delante las teorías... y tratamos de demostrarlas. La
inducción, propia de la ciencia, funciona al revés.
Para lograr una adecuada comprensión de la ciencia es necesario que el papel de la
teoría quede clara a los alumnos. Este papel es explicar los fenómenos.
Ciertamente, aprender una teoría sin examinar sus bases experimentales y su
poder explicativo es mejor que la memorización mecánica, pero no es suficiente
para consolidarla en los alumnos.
En la escuela, a menudo las teorías se presentan como simples declaraciones
abiertas a una comprobación directa (sí, no), según su adecuación a la observación.
Las teorías, sin embargo, deben considerarse estructuras complejas que se
confirman o no, en su capacidad para describir, explicar y predecir fenómenos
observables, sin ser dependientes de ninguna observación sencilla.
En la práctica, ninguna teoría puede acoger todas las observaciones en su dominio;
casi siempre habrá algunas observaciones que no puedan ser explicadas
satisfactoriamente. Cuando estas anomalías permanecen durante mucho tiempo,
la teoría cae.
Las teorías crecen y se desarrollan para acomodar mejor las evidencias
observables. El ejemplo de los postulados de Gregorio Mendel (1865); el
descubrimiento del ADN por Watson y Crick (1953), y el desciframiento del
genoma humano, son tan sólo tres hitos en la historia de la Genética.
El proceso de crecimiento y desarrollo de las teorías debe ser reconocido por el
currículo escolar. En la enseñanza de las ciencias el grado de sofisticación teórica
en cualquier etapa debería estar determinado por la capacidad que tiene la teoría
para explicar los fenómenos que encontrarán los alumnos. Es tentador sugerir que
en ausencia de fenómenos para ser explicados, no hay necesidad de teoría... Desde
esta perspectiva, importantes teorías sufrirán un proceso de refinamiento y
desarrollo a lo largo de la educación científica del niño, quizás siguiendo una línea
similar a su desarrollo histórico.
Las teorías no están consideradas como intentos para describir el mundo real; son
ficciones convenientes cuyo valor es juzgado por su utilidad en la predicción.
La ciencia, método científico y procesos científicos
Aún con las restricciones puntualizadas en la sección anterior, en términos
sencillos, cuando hablamos de método científico hacemos referencia a una forma, a un
estilo de pensamiento y de acción que es propio del trabajo del hombre de ciencias. El
método supone una serie de pasos que pueden simplificarse así, pero que – en rigor -, no
necesariamente implican secuencia:
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Planteamiento del problema que se va a investigar.
Formulación de hipótesis como explicaciones provisorias.
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Realización de un diseño experimental e interpretación de los
resultados, y
Conclusiones.
Esta sistematización puede considerarse ideal en términos que no
necesariamente es como se aplica en la práctica. Sin embargo, es válida en términos
generales. Es extraordinariamente proyectiva para el enfoque del currículo escolar, con las
limitaciones ya señaladas referidas al método mismo y al papel de las teorías científicas.
Por otra parte, los procesos científicos constituyen el conjunto de
actividades y destrezas de orden intelectual y manual que realiza el hombre de ciencias
cuando acomete una investigación: observa, mide, controla variables, interpreta datos,
formula hipótesis, predice, experimenta, etc.
El enfoque procesal para la enseñanza de las ciencias es un antecedente
válido, vigente, para un enfoque inductivo, donde el acento está puesto en la forma en
que el científico elabora teorías para explicar hechos y fenómenos.
A menudo se reclama la precariedad de medios para enseñar ciencias en la
escuela… Sin embargo los niños pueden desarrollar una serie de actividades
con materiales sencillos, accesibles: por ejemplo, pueden construir un
electroimán disponiendo de una pila, un clavo y alambre para timbre y cinta
adhesiva
Esta metodología, aún con sus facetas vulnerables, es
extraordinariamente útil para el trabajo en el aula, pero
requiere de profesores preparados para llevarla a cabo. Tal
vez por este motivo, y porque, además, requiere de la constante preocupación y
preparación del profesor... se cae en el enfoque tradicional, más fácil de implementar…
Pero eso ¡no es ciencia! ¡Es relato… y conocimiento elaborado… que el alumno debe
digerir, sin procesar!
Por otra parte, los procesos científicos deben operar, funcionar, con
contenidos científicos. Por ejemplo, la germinación de semillas (realizada por los alumnos,
no por el profesor), implica los procesos de observación, medición, formulación de
hipótesis… Aquí la observación de cambios es muy importante.
El famoso experimento de la velita… implica una serie de procesos
científicos, desde la observación… hasta la experimentación propiamente tal, que es la
culminación de un trabajo de investigación científica.
Continúa: La ciencia en la escuela: inducción y método científico Parte II, La práctica en la sala de clases
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