CURRÍCULO DE EDUCACIÓN BÁSICA: CONTENIDOS Y PRÁCTICAS PEDAGÓGICAS

Los enfoques acerca de cómo y qué ciencia debe enseñarse en la escuela han seguido, por más de cien años, un proceso muy dinámico, que retoma de manera espiral posiciones y enfoques ; es decir, han habido etapas en las que se pone el acento en la organización lógica de los contenidos buscando una cultura científica amplia; otras, en las que se recalcan los aspectos de la experimentación como proceso y fin del aprendizaje, y otras más en las que se busca enseñar la ciencia como un medio de preparación para la vida industrial o práctica (De Boer 1991).

Dentro de estos grandes enfoques u orientaciones ha estado siempre presente el debate de la organización curricular y, sobre todo, de lo que corresponde a quién debe definir el currículo. La propuesta tradicional de la pedagogía ha sido que para la definición del currículo debe recurrirse a los expertos en la ciencia, por su parte, la pedagogía debe intervenir en la adecuación y/o facilitación de la enseñanza de estos contenidos dentro lo que se ha denominado “el proceso didáctico” (Taba 1962). Este enfoque, a pesar de múltiples esfuerzos por modificarlo, subyace a una gran variedad de propuestas educativas y ha quedado arraigado en la comunidad de científicos y de educadores.

Las formas en las que esta visión se traduce en el aula ha sido descrita en numerosos trabajos y está caracterizada por una sobrevaloración de la “pedagogía de transmisión” en forma de exposiciones magistrales, el enciclopedismo, la repetición de ejercicios y conceptos, en la ostensión de fenómenos por medio de la demostración y, sobre todo, en la habilidad que desarrollan los alumnos para adaptarse a estas demandas de manera superficial. Las consecuencias han sido, desde luego, la construcción de vías paralelas entre el conocimiento escolar y las representaciones de los alumnos pero, sobre todo, una visión de inutilidad y ausencia de inteligibilidad de la ciencia y de su relación con la sociedad y la tecnología.

Los enfoques curriculares centrados en habilidades, secuencias de contenidos y etapas por alcanzar

La situación descrita, aunada a un especial interés de los países desarrollados por impulsar la ciencia y la tecnología, fue motivo en las décadas de los cincuenta y sesenta de lo que ha dado en denominarse “la primera gran reforma educativa para la enseñanza de la ciencia” (Akker 1998). Esta reforma tomó como marco epistemológico y psicológico, principalmente, las investigaciones de Piaget. En esta reforma, se llevaron a cabo numerosos y costosos esfuerzos para modificar la enseñanza de la ciencia. En primer término, se desarrollaron propuestas curriculares y de enseñanza centradas en aspectos como (a) la secuencia de los conceptos en términos del desarrollo psicológico del estudiante, (b) el desarrollo de habilidades y competencias necesarias para la comprensión de la ciencia, y (c) el desarrollo de actitudes hacia la ciencia. Se revisaron los contenidos y se puso el acento en la estructura de las disciplinas. Estos enfoques dieron como resultado numerosos desarrollos y proyectos que se utilizaron en diversos países. Por ejemplo, en los Estados Unidos, el Physical Science Study Committee (PSSC), el Biological Science Curriculumn Study (BSCS), y el Chemical Educational Materials Study (CHEMS), y otros para la enseñanza básica como el Elementary School Science (ESS). En Inglaterra, destacan el Nuffield Science Courses y el Science 5 – 13. En América Latina, fue elaborado el Proyecto Piloto UNESCO como una adaptación de las tendencias dominantes descritas. En muchos países, los proyectos norteamericanos e ingleses fueron adoptados y traducidos con serias deficiencias (por ejemplo, las guías para los profesores no se difundieron, los materiales para las actividades experimentales, así como otros materiales de apoyo, no llegaron a la mayoría de los profesores).

Todos esos proyectos, que implicaban una selección cuidadosa de contenidos, actividades experimentales y materiales de apoyo, fueron cuidadosamente elaborados con la intención de apoyar no sólo el desarrollo de los conceptos en los estudiantes sino, sobre todo, de proporcionar una introducción a la “metodología científica” o bien, apoyar la construcción de etapas de desarrollo de estructuras cognitivas, habilidades o competencias. Los resultados ahora plenamente identificados (Bybee and De Boer 1994) nos muestran que estos proyectos entusiasmaron más a los científicos y a algunos profesores que a los alumnos. Por ejemplo el PSSC resultó, en la mayoría de los casos, incomprensible para los estudiantes, ya que la mayoría de los supuestos en los que se basan la estructuración de los conceptos y los referentes para dar contexto a los mismos, estaban muy lejos de las representaciones conceptuales de los estudiantes y del proceso histórico de constitución del conocimiento. Baste citar el caso del tratamiento del campo eléctrico y el electrón (Cfr. Cap. 29: Energía y movimiento de las cargas en campos eléctricos en Physical Science Study Committee 1962, pp 515-551).

Los resultados no sólo fueron insuficientes para el desarrollo y comprensión de los conceptos científicos por parte de los estudiantes, también lo fueron para las prácticas usuales de los profesores. En un estudio de Harms y Yager (Harms and Yager 1981) se encuentra que (a) los profesores continuaban teniendo como meta que los estudiantes resolvieran los exámenes del nivel educativo siguiente, (b) que la enseñanza seguía dependiendo fuertemente del libro de texto, y (c) que no mejoraron notablemente las actividades experimentales, ni la indagación y otras formas de desarrollo y estímulo intelectual.

Sin embargo, un análisis integral de esta reforma muestra que ella tuvo implicaciones positivas importantes. Tal vez la más relevante es haber puesto de manifiesto que el problema de la enseñanza de la ciencia es mucho más complejo de lo que se había pensado, que no bastan los esfuerzos para elaborar materiales educativos de apoyo y desarrollar programas de preparación de profesores, sino que se requiere del desarrollo de investigación específica sobre los diversos factores que intervienen los procesos de enseñanza y aprendizaje de las ciencias. Esto dio origen al campo actual de la educación en ciencias o didáctica de la ciencia, como se narra en el Capítulo 1 de este documento.

Otros resultados positivos de la reforma son: (a) la modernización de los contenidos de física y química, (b) la emergencia de la biología como un campo coherente, (c) un interés renovado del uso del laboratorio en la enseñanza, (d) la introducción de las ciencias en la escuela elemental, y (e) un interés incipiente en la ciencia aplicada (Keeves and Aikenhead 1995).

Además de lo anterior, es importante señalar que, a pesar de no haber cambiado de manera significativa la práctica docente y de no haber logrado un mejor aprendizaje de los conceptos científicos, las propuestas desarrolladas bajo el enfoque de las habilidades y los estadios cognitivos constituyeron un paso necesario e importante en la determinación de nuevos enfoques y problemas que, actualmente, constituyen los paradigmas bajo los que se enfrenta el problema de la enseñanza y el aprendizaje de la ciencia.

Los enfoques curriculares centrados en el sujeto. La aproximación constructivista

En la aproximación actual –desarrollada a partir de los años ochenta– se trasluce un cierto enfoque de posmodernidad (Marshall and Peters 1999), en el sentido de no contar con un discurso único e ideológicamente acotado y que, por el contrario, se tiene cierto relativismo en cuanto a concepción de ciencia y aprendizaje, y que el referente idiosincrásico es más relevante.

Esta aproximación, definida por van der Akker (Akker 1998) como “segunda ola de reforma”, es mucho más ambigua. Los grandes proyectos de la reforma previa no se llevan a cabo y, por el contrario, hay la tendencia hacia la diversidad de propuestas y de normativas de muy diversos alcances.

Dos grandes aproximaciones, no necesariamente incompatibles, se encuentran subyacentes en la actual visión de reforma para la enseñanza de la ciencia. Por un lado la “Cultura o alfabetización científica” y por otro lado el enfoque “Ciencia, Tecnología y Sociedad” (CTS). La primera resalta la preparación de los sujetos, como miembros de una determinada sociedad, para la toma de decisiones por medio del conocimiento básico de la ciencia, sus formas de aproximación y su quehacer. Por su parte, la aproximación CTS pone el acento en la utilidad de las ciencias e incorpora una visión integrada de ellas; estos aspectos, como se ha mencionado, estaban ausentes en la reforma anterior centrada, principalmente, en los conceptos y la metodología científica.

Los enfoques actuales están plasmados en proyectos normativos como Science for All Americans (American Association for the Advancement of Science 1997) y National Science Education Standards (National Research Council 1996). En diversos países, tanto desarrollados como en desarrollo, se han propuesto y llevado a cabo reformas. Por ejemplo, la reforma llevada a cabo en España o la que se realizó en México a partir de 1993 (Sánchez, Hernández, and Valdez 2001). En el caso de México, si bien los avances han sido importantes, como se describirá más adelante, no han sido profundos y aún están alejados de las corrientes internacionales en lo que respecta a su implantación y ejecución.

La mayoría de los actuales desarrollos, surgidos a partir de la década de los ochenta, están influidos de manera clara por el constructivismo. Este enfoque educativo ha puesto de manifiesto que los desarrollos curriculares no pueden hacerse únicamente desde la perspectiva de las disciplinas ni desde la de las habilidades generales. El constructivismo, en sus diferentes tendencias (centrado en el sujeto o en la colectividad), apunta hacia una enseñanza más atenta de los procesos de construcción conceptual de los estudiantes, pero también, hacia las transformaciones y enfoques de los docentes (Flores F. and Gallegos 1997; Flores F. et al. 2000).

Los diferentes desarrollos actuales presentan aspectos coincidentes, entre los cuales cabe destacar los siguientes:

·         Los estudiantes construyen, de manera activa, su propio conocimiento.

·         La construcción del conocimiento es compleja y requiere de diversas interacciones, materiales adecuados y apoyos por parte del profesor.

·         El desarrollo de habilidades cognitivas no es independiente de los conceptos ni de la estructura de los mismos.

·         Las actividades experimentales y el apoyo de otros medios contribuyen a la comprensión de los conceptos científicos.

·         Es preferible concentrarse en pocos conceptos que puedan comprenderse en profundidad, que tratar de abarcar gran cantidad de conceptos que no se comprenden adecuadamente o no se comprenden en absoluto.

·         La comprensión de los conceptos científicos básicos es indispensable para poder tomar decisiones informadas a cerca de los problemas sociales y tecnológicos.

·         El conocimiento del desarrollo histórico de la ciencia y una visión integral de ésta contribuyen a la comprensión de su estructura e importancia.

·         El desarrollo de actitudes y valores permite justipreciar el papel de la ciencia en el desarrollo de la humanidad.

Otros puntos de acuerdo conciernen a las necesidades que deben ser atendidas para lograr mejores resultados en la enseñanza de las ciencias:

·         Mejorar la formación docente.

·         Transformar la concepción de un profesor “transmisor de conocimiento” por la de un profesor que guía la construcción conceptual de sus alumnos.

·         Tomar más en cuenta la opinión de los investigadores en enseñanza de la ciencia.

Si bien los aspectos apuntados no agotan lo que se ha analizado y propuesto para la enseñanza de la ciencia en las últimas décadas, nos presentan un panorama que da cuenta de las principales directrices que orientan la reflexión en torno a las reformas curriculares, su pertinencia, su eficacia y las posibles acciones que habrá que llevar a cabo para transformar y mejorar el aprendizaje de la ciencia.

En la conformación de una propuesta de transformación curricular intervienen múltiples factores, enfoques y, sobre todo, una visión futura de los ciudadanos. Pero estas perspectivas e ideales, plasmados en nociones como “alfabetización científica” o la propuesta CTS, requieren, para su concreción como propuesta educativa, de una concepción de aprendizaje. Esta concepción ha partido, sin duda alguna, del enfoque constructivista, pero se ha concretizado a partir de las contribuciones de la investigación educativa de los últimos veinte años. En particular, han sido importantes la introducción de conceptos didácticos como el de “cambio conceptual”, orientado a la transformación de ideas previas o concepciones alternativas de los alumnos, o bien, el de desarrollo de habilidades y procesos conceptuales, que permite una mejor representación de los conceptos abstractos y sus relaciones. Estos resultados han influido, de manera notable, en las propuestas específicas de enseñanza y se han constituido, así, en un elemento que debe tomarse en cuenta siempre que se emprendan los cambios o reformas curriculares (Flores F. 2001) (Macedo and Katzkowicz 2001). También se ha empezado a considerar el término “cambio cognitivo” para enfatizar la necesidad de cambios conceptuales, actitudinales y valorales (Nieda and Macedo 1998)

Las “ideas previas” han proporcionado conocimiento acerca de las concepciones con las que los estudiantes de ciencias se enfrentan al aprendizaje de los conocimientos científicos. Han puesto de manifiesto que dicho aprendizaje lleva implícito un problema de construcción y transformación conceptual, y han colocado al sujeto que aprende en el eje de los procesos de enseñanza y de aprendizaje. Así, el reconocimiento del papel activo que las concepciones de los estudiantes tienen en el aprendizaje de los conceptos científicos ha influido de manera significativa en el replanteamiento y la comprensión de problemas de diversa índole –conceptual, didáctica, curricular, de evaluación, de formación docente, de género, etc. – que se presentan en el aprendizaje y la enseñanza de las ciencias.

En el campo de la investigación, las ideas previas han sugerido nuevos enfoques en torno al aprendizaje –como el cambio conceptual ya mencionado- y han despertado el interés por analizar las correspondencias entre la historia de la ciencia y las concepciones de los estudiantes. Las ideas previas del estudiante son un factor importante para la construcción de modelos representacionales, tanto de corte cognoscitivo como epistemológico; así como para el estudio de diferencias culturales y de género.

Adicionalmente, los estudios sobre las ideas previas de los estudiantes han contribuido a transformar las clases de ciencias. Sin embargo, estos resultados han llegado a los profesores de manera limitada, básicamente a través de textos de investigación que ejemplifican las ideas previas y otros tópicos de la enseñanza de la ciencia. Algunos ejemplos de estos textos son Driver, Guesne & Tiberghien (Driver, Guesne, and Tiberghien 1989), Glynn y Duit (Glynn and Duit 1995), Pozo, Gómez Crespo, Limón y Sanz Serrano (Pozo et al. 1991), Fensham, Gusntone y White (Fensham, Gunstone, and White 1994), Wandersee, Mintzes y Novak (Wandersee, Mintzes, and Novak 1994). Esto implica que es necesario hacer un mayor esfuerzo para que los profesores conozcan las ideas previas de sus estudiantes y, sobre todo, que cuenten con directrices que les permitan tomarlas en cuenta.

El enfoque constructivista y el conocimiento de las ideas previas han dado lugar a diversos campos de investigación. El campo, sin duda más importante, es el del cambio o transformación conceptual que se ha convertido en el centro de la nueva conceptualización de aprendizaje. Algunos otros de estos campos son: el papel de la historia de la ciencia en su enseñanza y las condiciones contextuales en la construcción de los modelos conceptuales.

En cuanto al cambio conceptual, se han desarrollado diversos enfoques y aproximaciones cuyos resultados se ven reflejados en diversas propuestas de intervención en aula. Tiene sustento en la epistemología de la ciencia contemporánea –principalmente en Kuhn (Kuhn 1986) y Lakatos (Lakatos 1982)– y han generado una importante corriente que ha influido otros campos educativos.

Entre los diversos enfoques con los que se ha abordado el cambio conceptual puede mencionarse, desde luego, el epistemológico (Strike and Posner 1985), el de las ciencias cognoscitivas (Chi M 1992), el enfoque histórico de la construcción del conocimiento por los científicos (Nersessian 1992) y también, desde la construcción de modelos, (Ogborn 1985) y (Flores F. and Gallegos 1998).

Otro campo de estudio es el de historia y enseñanza de la ciencia. El análisis de los procesos históricos ha recibido especial atención, desde la identificación de las ideas previas de los estudiantes con las que aparecieron en algún momento histórico (Clement J. 1983), hasta el análisis, por medio de modelos, de la evolución de los conceptos científicos y las correlaciones posibles con el desarrollo de ese concepto en los estudiantes (Gallegos 1998).

Las condiciones del contexto en el aprendizaje de la ciencia han sido menos exploradas, sin embargo, se ha puesto de manifiesto la importancia del contexto físico y del contexto sobre el que se investiga al alumno y ha mostrado que ambos tipos de contextos tienen influencia en la construcción de las ideas previas y en su transformación (Clough and Driver 1986).

Por lo que toca a los modelos conceptuales, con ellos se pretende construir representaciones de los procesos posibles que los sujetos elaboran para dar coherencia a sus marcos conceptuales, e interpretar los fenómenos naturales. Para la construcción de los modelos también se han desarrollado diversos enfoques. Por ejemplo, aquellos centrados en los modelos operatorios (Larkin 1983); los que establecen estados evolutivos (Ogborn 1985); los que toman como base el análisis epistemológico de la construcción de teorías (Tiberghien 1994), o los que, además de los aspectos epistemológicos y estructurales, muestran un formalismo que permite clasificar y hacer inferencias con las ideas previas (DiSessa 1993) y (Flores F. and Gallegos 1998).

Además de las investigaciones como las descritas, otros aspectos como la solución de problemas, las diferencias entre expertos y novatos, y la influencia de los programas de computación y otros medios tecnológicos en la enseñanza de la ciencia, son algunas de las líneas en las que también se investiga en este campo (Korfiatis, Papatheodorou, and Stamou 1999 y Kirschner and Huisman 1998).

Lo descrito anteriormente da cuenta de las reformas curriculares en enseñanza de la ciencia que se han propuesto a nivel internacional y, también, presenta un panorama de los principales temas y enfoques en torno a la construcción de conocimiento y problemas de aprendizaje que subyacen a estas reformas y criterios para las reformas. Con este panorama se llevó a cabo la reunión –que da origen a este documento– para analizar cómo se presenta el panorama actual de la enseñanza de la ciencia en países latinoamericanos y en especial en México. En los apartados siguientes se describen los problemas encontrados, las perspectivas propuestas para mejorar esta situación y un conjunto de consideraciones a la luz de la situación internacional, que pretendemos que orienten futuras reformas curriculares y cambios en la práctica docente.

Problemas Detectados

Los principales problemas en torno a la enseñanza de la ciencia en la secundaria, discutidos en el seno del Seminario, están en correspondencia con los que han sido detectados en las experiencias internacionales ya descritas. Sin embargo, a pesar de esta correspondencia, se identificaron algunas particularidades de la región latinoamericana y, en especial, de México. Algunos de ellos se refieren al ciclo secundario en general (véase por ejemplo, Quiroz 2001 y Sandoval 2000), y otros más son específicos de la enseñanza de las ciencias.

Problemas generales de ubicación y sentido de la escuela secundaria y de su relación con la sociedad

La secundaria es un ciclo escolar que se presenta con ambigüedades y que, por consiguiente, requiere de una redefinición

Al respecto, se ha expresado la dualidad que actualmente se presenta en la secundaria como ciclo propedéutico y como ciclo terminal. El acento se ha puesto, tradicionalmente, en el aspecto propedéutico, por lo que la organización de los contenidos y de las materias o asignaturas tiene la clara finalidad de preparar al estudiante para el ciclo siguiente, ignorando la realidad educativa del país. Sin embargo, dada la incorporación de este ciclo a la enseñanza básica obligatoria, por un lado, y, por otro, los cambios producidos en la sociedad globalizada llevan a hacer inadecuada esta visión. Por ello se plantea que la secundaria tenga una definición en sí misma, que tome en cuenta el desarrollo conceptual e integral del estudiante de estas edades, con una conceptualización propia que tienda a resolver los conflictos cognitivos que se le presentan.

La evolución de la secundaria no corresponde a la que ha tenido la sociedad

Cada vez se hace más evidente que los estudiantes del ciclo secundario se encuentran menos satisfechos con lo que éste les ofrece. La gran cantidad de contenidos que tienen que memorizar y la desvinculación que encuentran de los mismos con su entorno, les hace expresar un sentimiento de frustración. Por otro lado, el esfuerzo dedicado a la preparación para el ciclo educativo siguiente tampoco muestra el resultado esperado, como se infiere de la constante queja de los profesores del bachillerato. Además, las demandas de una sociedad más informada, que prepare para el aprendizaje continuo y para la toma de decisiones, se encuentran muy lejos de la respuesta que la secundaria ofrece y que es, prácticamente, la misma que ha ofrecido durante décadas.

Valoración negativa de los estudiantes de su paso por la escuela secundaria

Estrechamente relacionado con lo anterior, los estudiantes de secundaria denotan en sus expresiones en torno a su paso por la escuela secundaria, un sentido de pérdida de tiempo, de incomprensión y de poca utilidad. Estas expresiones no sólo muestran cómo los estudiantes valoran la secundaria, sino que se transfieren al resto de la sociedad, incluyendo tanto a los estudiantes próximos a ingresar como a sectores relacionados con las fuentes de trabajo, dejando así la sensación de ser un ciclo educativo perdido.

Articulación inadecuada entre la escuela primaria y la secundaria

Parte de la valoración negativa de los estudiantes de la secundaria tiene que ver con el cambio –y expectativas no cubiertas– cuando los alumnos pasan de la escuela primaria a la secundaria. El cambio –en el número de profesores, en la organización escolar, en la relación maestro-alumno, y en la forma en la que plantea la enseñanza- no resulta benéfico para el desarrollo conceptual ni el psicológico de los estudiantes. Entre los factores que es necesario revisar se encuentran al menos cinco: el burocrático, el social, el curricular, el pedagógico y el del seguimiento del aprendizaje (Chapman 2001).

Altas tasas de repetición y abandono

En Latinoamérica, se tiene todavía un número grande de estudiantes repetidores o que abandonan la secundaria a pesar de que, en la mayoría de los países, éste es un ciclo obligatorio. Desde luego, este abandono está relacionado con problemas muy diversos de índole socioeconómica, pero también con la ineficiencia y poca atención que se presta a los adolescentes y, la insuficiente importancia que se ha dado a la secundaria en el sistema educativo nacional.

Equidad y diversidad

La escuela secundaria es un sistema complejo tanto en términos administrativos, económicos y sociales, como de control de calidad. Los estudiantes de zonas económicamente deprimidas y de zonas rurales, en general, enfrentan deficiencias en recursos y calidad de la enseñanza en su entorno. Las escuelas tienen condiciones materiales deficientes y los profesores no siempre están bien preparados. Esto lleva a desigualdades importantes en la formación de estos adolescentes, en clara desventaja con los estudiantes de las zonas más favorecidas y que se manifiesta al egresar e intentar insertarse en el mundo laboral o bien para continuar estudios superiores.

Por otro lado, la normatividad y control ejercidos por las entidades gubernamentales encargadas de la educación no favorecen, en general, la atención a la diversidad en las distintas regiones y zonas del país. Esto tiene como consecuencias que, lejos de aprovecharse la riqueza de las diferencias culturales, éstas se traducen en la falta de ubicación de los alumnos en su entorno.

La secundaria no ha sido efectiva en formar ciudadanos informados y críticos

Uno de los mayores reclamos hacia la escuela secundaria, concebida como ciclo terminal, es su fracaso para formar ciudadanos informados y críticos capaces de interpretar su realidad y actuar de manera responsable e informada frente a ella. Este reclamo, legítimo sin duda, tiene que precisarse y acotarse en función de la definición del ciclo en términos de propósitos, posibilidades y organización.

Problemas relacionados con la concepción de ciencia desarrollo de la ciencia y tecnología

Concepción de ciencia y del quehacer científico alejada de la realidad

A pesar del reconocimiento que, desde hace tiempo, se ha hecho de la necesidad de cambiar la imagen que de la ciencia y del quehacer científico tiene la sociedad en general y, en especial los estudiantes de educación básica y media, ésta no ha cambiado. En buena medida, esto se debe a que la enseñanza de la ciencia en la secundaria, centrada en la información, no ha contribuido a cambiar esta percepción. En los currículos no se da espacio para promover la reflexión en torno al papel que la ciencia ha desempeñado en la humanidad y cómo ha influido en los cambios que en ella han ocurrido. Tampoco se muestra el proceder de la ciencia y no se fomenta el contacto con la comunidad científica.

Desvinculación entre ciencia y tecnología

La preparación de los profesores, los contenidos de los programas y la organización escolar no promueven que los conceptos de ciencia se relacionen con la tecnología. La exposición centrada en conceptos y ejercicios rutinarios obstaculiza la solución de problemas de corte experimental o aplicado, así como el análisis y la discusión de problemas tecnológicos del entorno del estudiante. Tampoco se promueve la discusión sobre el papel de la tecnología en la sociedad actual ni en su desarrollo histórico.

Inadecuada o nula incorporación de la historia de la ciencia

Aunque ha habido ciertos esfuerzos por incorporar una visión del desarrollo histórico de la ciencia estrechamente vinculado al desarrollo de la humanidad, éstos no han tenido los efectos esperados. El fracaso se debe, en buena medida, a que en estos esfuerzos –plasmados en programas de estudio, libros de textos y otros apoyos educativos-, predomina una visión anecdótica y cronológica de la historia, que desvincula el desarrollo de los distintos conceptos, y que no promueve el análisis de los cambios conceptuales y de la evolución del conocimiento en cada una de las ciencias.

Los valores y las relaciones CTS presentan confusiones y ambigüedades

El tema de los valores ha sido poco explorado y, aunque hay en las perspectivas de las reformas curriculares la explícita intención de abordarlo, no hay una directriz clara de cómo hacerlo. Usualmente es sólo una recomendación que se hace a los profesores, pero sin que se desarrollen materiales ni estrategias que él pueda tomar como referente. En cuanto a las relaciones CTS la situación es similar, si bien el esfuerzo en este rubro ha sido mayor. Uno de los aspectos problemáticos es la “artificialidad” con la cuál se intentan establecer las relaciones entre los conocimientos básicos de las disciplinas científicas y los desarrollos tecnológicos, los problemas que resuelven y las perspectivas sociales. Este es un campo que conceptualmente debe redefinirse.

La ciencia no se ha insertado en la concepción de cultura

En México y otros países de Latinoamérica, el término “cultura” tiene una marcada inclinación hacia lo literario, lo histórico y lo artístico. Esta percepción no es modificada por la escuela secundaria. Es necesario que la ciencia se incorpore a la concepción social de cultura, que se comprenda como parte del desarrollo de la humanidad y que se entienda que los conocimientos básicos de la ciencia forman parte del acervo cultural de una sociedad informada, capaz de tomar decisiones.

Problemas relacionados con la operación de los programas y las formas de enseñanza

Interpretación parcial o inadecuada del constructivismo

En la enseñanza de las ciencias, el enfoque constructivista se ha convertido en la opción pedagógica más viable, capaz de lograr una transformación radical en la comprensión de los conceptos científicos. Sin embargo, a pesar de este reconocimiento, tanto los desarrollos y programas curriculares, como la práctica docente están lejos de alcanzar el ideal del enfoque. En los programas el enfoque constructivista aparece como declaración de principios y recomendaciones, sin embargo, éstos desaparecen en el momento de operacionalizar el programa. Por otro lado, los profesores convencidos de la necesidad del cambio no encuentran los apoyos necesarios (teóricos o prácticos) para llevar al aula el enfoque, se sienten solos y se desaniman. En muchos otros casos, la comprensión del enfoque es parcial o deformada, y se confunden a menudo las técnicas de dinámica de grupos con el constructivismo.

Programas enciclopédicos

Los programas centrados en una visión disciplinaria, que exige una articulación progresiva de los conceptos, continúa siendo la tendencia dominante para la estructuración de los contenidos. Así, a pesar de las intenciones de cambio en las reformas educativas, sigue estando presente una gran cantidad de los contenidos que responden a la lógica de la disciplina misma y no a la lógica de su enseñanza. Adicionalmente, la evaluación y la supervisión de las clases siguen estando centradas en la revisión exhaustiva de los contenidos.

Currículo único sin flexibilidad

Esta no es una regla de todos los países pero resalta en el diagnóstico que se hace para México. Los programas para la educación básica son universales, obligatorios y totalmente determinados. De esta manera, el profesor tiene pocas posibilidades de ajustarlo, adecuarlo o hacer alguna modificación en función de los requerimientos de sus alumnos.

Prevalece la enseñanza tradicional

La enseñanza que privilegia la memorización y la resolución de ejercicios rutinarios continúa siendo dominante en la mayoría de las escuelas. Esto se explica por varias razones, algunas de ellas tienen que ver con la inadecuada formación inicial y permanente del docente, con las reformas curriculares incompletas e insuficientes, con la escasez de alternativas al alcance de los profesores y, desde luego, con la complejidad de transformar las prácticas de enseñanza ligadas a la concepciones ingenuas del aprendizaje.

Organización por asignaturas y falta de integración

El tema de la organización de los contenidos por asignatura, si bien ha sido discutido ampliamente, todavía no ha alcanzado un consenso. Por un lado, es clara la conveniencia de que los alumnos conciban la ciencia como un cuerpo de conocimientos interrelacionados que se integran para dar solución a problemas científicos y tecnológicos; pero, por el otro lado, no son menores las dificultades para lograr la integración de los conceptos básicos de las disciplinas científicas. Adicionalmente, hay que tomar en cuenta las experiencias internacionales en buscar esa integración en donde hay ejemplos de éxitos y fracasos en las dos direcciones. Finalmente se puede apuntar éste como uno de los temas de debate e investigación que es necesario profundizar para redefinir la escuela secundaria.

Uso del libro de texto como elemento guía para la clase

El libro de texto es, para la mayoría de los profesores, la fuente única de conocimiento y de enseñanza. El libro de texto, tal como se utiliza en la mayoría de las aulas, constituye la base para la manera en la que el profesor organiza su clase, elige problemas y actividades, y privilegia cierto tipo de explicaciones. Esta práctica da cuenta de la poca penetración que han tenido las reformas educativas que intentan modificar las prácticas docentes con materiales diversos, lineamientos y sugerencias sobre la enseñanza e incorporación de nuevas tecnologías.

Instrumentos de evaluación inadecuados

El problema de la evaluación del aprendizaje presenta cierta confusión debido a su doble propósito. Por un lado, la evaluación responde a las necesidades de certificación de un curso, de un grado o de un ciclo escolar dentro del sistema educativo; esto requiere de una evaluación objetiva, susceptible de aplicarse masivamente en condiciones institucionales controladas; éste tipo de evaluación, en general, propicia una visión tradicional de la educación que promueve la memorización y el enciclopedismo; a él pertenecen los exámenes a los que se someten los alumnos que pretenden ingresar a estudios del nivel inmediato superior.

Por otro lado, la evaluación llamada formativa, tiene el propósito de proporcionar información, tanto al profesor como al alumno, sobre los avances en el aprendizaje y en el desarrollo conceptual individual y colectivo, sobre las dificultades en las actividades propuestas, y sobre problemas conceptuales o de estructuración. Este tipo de evaluación requiere de una apreciación subjetiva del profesor, basada en la observación continua del desempeño individual y del grupo, que le permita tomar decisiones a lo largo de una sesión o de un periodo escolar.

Tradicionalmente, se han tratado de resolver los dos requerimientos mediante una misma evaluación, lo que ha reforzado la tendencia hacia la enseñanza enciclopédica y memorística.

Contenidos por sobre cualquier otro tipo de desarrollo

Relacionado con los problemas mencionados acerca de los contenidos, se encuentra el énfasis casi exclusivo que se tiene en la educación secundaria por atender el desarrollo de los contenidos. Esto provoca que otro tipo de desarrollos cognoscitivos –como la habilidad para establecer representaciones fenomenológicas, la de relacionar los conceptos científicos con explicaciones de fenómenos cotidianos, la reflexión sobre sus propias concepciones, por mencionar algunos- sean completamente desatendidos.

No se prepara para la continuidad del aprendizaje

Tal vez uno de los problemas más complejos que tiene que resolver la escuela secundaria sea el de desarrollar, en los alumnos, actitudes, hábitos y procesos que les permitan llevar a cabo un continuo aprendizaje. La escuela debe mostrar y proveer de las formas más eficientes para que una persona se involucre en la construcción de su propio conocimiento, que le permita enfrentar nuevas situaciones, escolares o no, que demanden una respuesta racional e informada.

Inadecuada preparación docente

Aunque este tema tiene un capítulo aparte en este libro, no deja de ser importante señalar que entre los principales problemas analizados en torno al currículo y la enseñanza, la formación inadecuada de los profesores para llevar a cabo una reforma educativa es uno de los más importantes. Los profesores son el factor determinante para la enseñanza y por consiguiente deben, en buena medida, ser el centro de atención para cualquier transformación curricular.

Perspectivas

En este apartado se presentan los resultados del análisis y de la discusión de los documentos de trabajo del Seminario. La intención es dar una posible solución a los principales problemas apuntados en la sección precedente, aunque hay que señalar que no todos se trataron con la misma profundidad o fueron abordados con propuestas de solución. Se procederá abordando primero los aspectos generales para después ir hacia las propuestas más específicas.

Redefinir la enseñanza de las ciencias en secundaria

Esta es una de las acciones que fue planteada de manera urgente. El reconocimiento de que la secundaria no cumple con el papel que requiere la sociedad actual, como ya fue expuesto, es uno de los principales retos por resolver. Entre las principales orientaciones que se propusieron se encuentran:

·         Plantear la secundaria como un fin en sí mismo. Este enunciado se traduce en dejar de concebir la secundaria como una fase preparatoria del bachillerato o de estudios superiores.

·         Los estudiantes, al salir de la secundaria, deben ser ciudadanos que puedan tomar decisiones informadas, con valores y principios que contribuyan al mejoramiento de la sociedad.

·         La secundaria debe abrir el camino para el aprendizaje continuo, el aprendizaje a lo largo de la vida, ya sea escolarizado o no escolarizado.

·         La secundaria debe contribuir a insertar la ciencia en el concepto de cultura.

·         La secundaria debe contribuir al desarrollo de una actitud crítica y analítica frente a las relaciones CTS.

La redefinición del ciclo, con las características descritas, plantea una serie de retos para una reforma educativa. Quizás el mayor de ellos sea el de lograr una transformación profunda en la sociedad que incluya las concepciones del aprendizaje y los fines mismos de la educación. La transformación de la escuela secundaria deberá entonces tomar directrices específicas, basadas en la investigación y el análisis de los distintos aspectos involucrados, con la capacidad de corrección del proceso en función de posibles cambios sociales.

Redefinir el currículo

La redefinición del currículo se ha visto siempre como el centro de una reforma educativa. En nuestro caso, muchos de los problemas detectados en la enseñanza de las ciencias son imputables a la actual selección y organización de los contenidos de enseñanza. Este hecho hace apremiante una redefinición curricular que tome en cuenta, por un lado, la necesidad de reducir contenidos y flexibilizar el programa y, por otro lado, el imperativo de propiciar el desarrollo de procesos cognitivos. Entre las principales directrices que se apuntaron en el Seminario se encuentran las siguientes.

Un currículo centrado en el alumno

Esta consideración tiene muchos aspectos que deben tomarse en cuenta. Por una parte, indica que toda propuesta debe partir de las posibilidades de interpretación y conceptualización del estudiante y, por la otra, que debe coadyuvar al desarrollo de sus habilidades de razonamiento y de creatividad que ponga en relación conocimiento y vida cotidiana. La única vía que se nos ofrece para alcanzar este doble propósito, es la investigación educativa, dirigida, por ejemplo, a la detección y explicación de ideas previas, de problemas de representación o interpretación, o al desarrollo de habilidades cognitivas y metacognitivas en la resolución de problemas.

En otro plano se encuentran los intereses propios de los adolescentes, sus necesidades de aceptación e integración a un grupo social, y su interés de ser partícipes en la solución de problemas que atañen a su entorno inmediato. El adolescente siente también la necesidad de definir su papel presente y futuro ante la sociedad. Un currículo centrado en el alumno debe tener en cuenta también este plano.

Otro elemento que debe ser considerado al tomar como eje el alumno en la definición curricular es la heterogeneidad de los estudiantes, que se manifiesta en sus diferentes niveles de comprensión, representación, intereses sociales, y habilidades específicas.

Un currículo diseñado con la participación de los docentes

El maestro tiene una responsabilidad mayor en la construcción del conocimiento de sus alumnos: debe ser capaz de identificar las características individuales y las colectivas del grupo, debe poder diseñar y proponer actividades adecuadas en función de los objetivos de enseñanza y de las peculiaridades de sus alumnos, debe permitir la discusión abierta de las ideas y las soluciones creativas, debe estar atento a los intereses y motivaciones del adolescente. Por ello, su participación en el diseño curricular no sólo es pertinente sino necesaria.

Hay que reconocer que en reformas curriculares anteriores, en mayor o menor grado, se ha buscado la participación de los profesores. Sin embargo, esta participación ha sido más demagógica que efectiva. La contribución del profesorado en una reforma curricular, se debe dar en función de su experiencia en el aula, mediada por un proceso de reflexión y metacognición. La participación del docente requiere de una toma de conciencia de su propio quehacer, de los fines de la educación, del papel que juegan los contenidos, los materiales y métodos en la consecución de esos fines, y de las posibilidades reales de lograrlos.

Un currículo sustentado en los resultados de la investigación

El campo de la investigación en enseñanza de la ciencia se ha consolidado de manera significativa por lo que, actualmente, los investigadores están en condiciones de aportar elementos sólidos para las reformas curriculares. Como se ha mencionado, un currículo centrado en el estudiante requiere tanto del conocimiento de los contenidos básicos de la ciencia, como del conocimiento del joven que está aprendiendo.

Un currículo flexible

En el análisis que se ha venido haciendo en los últimos años, resalta la necesidad de construir un currículo que pueda adaptarse a diversas necesidades y condiciones del entorno del estudiante, tanto regional, escolar y del salón de clase. En cuanto al aspecto regional, la flexibilidad debe contemplar la posibilidad de profundizar en el estudio de las condiciones locales, tanto naturales como sociales y tecnológicas. En el ámbito escolar, deberán tomarse en cuenta las condiciones de infraestructura, de ubicación así como de población específica. Por lo que toca al aula, la flexibilidad deberá estar en el tipo de decisiones, que un cierto tema puede requerir para que sea bien comprendido o la adaptación de ciertos materiales y apoyos educativos. Se debe recalcar que un currículo flexible no significa un currículo abierto; se reconoce la conveniencia de contar con una norma nacional y con la determinación de estándares que deben ser alcanzados por todos los estudiantes del país, sin embargo, es necesario dar cabida a las necesidades e intereses más próximos al estudiante.

Menos contenidos y mayor profundidad

En todas las reformas que se han llevado a cabo a partir de los años ochenta, se ha llegado a la conclusión de que debe reducirse el número de contenidos y buscar que los que se determinen como fundamentales sean abordados con la profundidad necesaria para su comprensión por parte de los estudiantes. Esta propuesta, sin embargo, no está exenta de dificultades. No hay un claro consenso –ni entre los científicos, ni entre los maestros de ciencias- en cuáles deben ser los contenidos mínimos, que implican la mayor profundidad dentro cierto nivel educativo. Aun si se toma como elemento principal de la estructuración curricular los problemas conceptuales que presentan los estudiantes, y los conceptos que mejor pueden vincularlos en un cierto entorno CTS, la decisión sobre cuáles contenidos incluir y cuales no, es compleja y difícil. Sin embargo, es uno de los aspectos que no pueden omitirse para lograr una formación científica sólida y adecuada y que prepare a los estudiantes para el aprendizaje después de haber cursado la secundaria.

Un currículum que no escape a la estructura de la ciencia

En un afán excesivo por reducir contenidos escolares, se puede correr el riesgo de desarticular los conceptos de manera tal que se diluya la estructura de las teorías científicas; esto también tendría consecuencias negativas para el aprendizaje. La ciencia no puede desligar los conceptos de su lenguaje y estructura. No tomarlo en cuenta dejaría al currículo más cercano a la divulgación que a la educación.

Una visión integral de las ciencias

Como en el caso de la reducción de contenidos, la búsqueda de la integración de los mismos en las diversas asignaturas del currículo de secundaria ha sido una propuesta constante. Para ello, se han llevado a cabo numerosas experiencias donde se muestra cierto éxito en la integración de algunos conceptos. Sin embargo, la experiencia de la década de los setenta en varios países mostró que no es simple llevar la integración a un nivel amplio, como el de un ciclo educativo. Las dificultades son intrínsecas a los propios conceptos científicos y a la preparación docente, que exige un profesor con muy amplios y sólidos conocimientos de diversas ciencias.

El desarrollo de habilidades, actitudes y valores

Otro de los aspectos que alcanzan un consenso casi universal se refiere a la demanda de que el currículum de ciencias contribuya, de manera significativa, al desarrollo de habilidades cognitivas, y a la construcción de valores y actitudes en torno a la ciencia, la tecnología y sus implicaciones para la sociedad.

En cuanto al desarrollo de habilidades cognoscitivas, debe tomarse en cuenta que éstas no están desligadas de los contenidos, y que los procesos de transferencia no son automáticos, es decir, que no por que se han logrado algunas habilidades en cierto tipo de conceptos, éstas serán trasladadas a otros, de otro (o del mismo) campo científico.

Vinculaciones ciencia – técnica – sociedad (CTS)

Uno de los problemas de los currículos de secundaria es que se han centrado exclusivamente en la estructura interna de las disciplinas y no han logrado establecer vínculos con otros aspectos de la vida contemporánea, como son la tecnología y los procesos y problemas sociales. Una justa dimensión de lo que es y ha sido la ciencia en la humanidad exige que esta vinculación se dé y forme parte de la cultura básica.

Incorporar la historia y cambiar la visión de ciencia

La ciencia tiene para la sociedad en general una visión bastante alejada de la realidad. Es necesario que en la formación secundaria esta perspectiva cambie. Por un lado, mediante la vinculación CTS, pero también con una presentación de la ciencia que haga notar su desarrollo histórico. Esto permitirá que el profesor y los alumnos encuentren en la historia de la ciencia un parámetro de comparación entre las ideas de los alumnos, así como un elemento que contribuya a la comprensión de los conceptos. La historia de la ciencia y la visión contemporánea de la construcción del conocimiento científico permitirá que los estudiantes de secundaria encuentren una ciencia más ligada al sujeto y a la sociedad.

Diversidad de medios e incorporación de nuevas tecnologías

Para llevar a cabo las diversas perspectivas que se plantean en este rubro, se requiere también de una transformación en los medios usuales de enseñanza. Ello implica utilizar nuevas herramientas, como son el uso de programas simuladores, de interfases, de nuevas tecnologías de información y comunicación (TIC), como la televisión y el Internet. Estos medios son, actualmente, elementos importantes de apoyo a la construcción de los conceptos científicos, porque presentan ventajas en cantidad de información, tiempo de procesamiento de datos, y representación visual que deben ser aprovechados. Sin embargo, se debe cuidar que estos medios no determinen los procesos de enseñanza, en tanto que no sean accesibles a toda la población.

Incorporar nuevas formas de evaluación

Toda transformación curricular lleva implícita la modificación de las formas y los objetivos de evaluación. Desde las perspectivas que se han apuntado, la evaluación centrada en la evocación de contenidos y en la solución de problemas de papel y lápiz correspondientes a ejercicios de “aplicación” debe ser modificada de manera importante. La incorporación en la evaluación de la transformación conceptual, del desarrollo de habilidades, de trabajo colaborativo, de la solución de problemas abiertos y vinculados a relaciones con otros entornos extraescolares, deberán promover nuevos procesos e instrumentos de evaluación.

Cambios administrativos

Aunque sólo fue mencionado de manera complementaria en las discusiones, es necesario enfatizar que paralelamente a la estructuración de un currículum que intente resolver los problemas detectados, deberán llevarse a cabo cambios en los procesos administrativos o de gestión. En este caso, se hizo mención a diversos factores que van desde los salarios de los profesores que deberán hacerse corresponder con la profesionalización que la enseñanza implica, hasta los procesos de supervisión y de apoyo e infraestructura escolar.

Los factores que aquí se han presentado indican cuáles deberán ser las directrices para llevar a cabo un cambio curricular que incida en la transformación de las formas de enseñanza y que, consecuentemente, lleve a una formación científica más sólida, más integrada a la sociedad y que le permita al estudiante desarrollar un proceso de aprendizaje continuo. Cabe sin embargo, hacer algunas reflexiones.

En primer lugar, algunas de las directrices o perspectivas mencionadas, como se ha indicado, presentan aún puntos de vista que se encuentran en debate. Otras, no han sido lo suficientemente investigadas y es necesario acompañar las propuestas curriculares con correspondientes propuestas de investigación. Existe además otro aspecto sobre el cuál es necesario llevar a cabo un análisis detallado y es el equilibrio entre los factores propuestos. ¿A qué aspectos darle más énfasis? ¿Cómo establecer interrelaciones que no lleven a conflictos conceptuales o de visión en torno a la ciencia? ¿En qué situaciones unos factores deberán apoyarse más que otros? Son preguntas que, desde luego, no pueden resolverse sin la puesta en marcha de proyectos curriculares y su análisis. Lo anterior obliga al desarrollo de la experimentación que acompañe, de manera permanente, el proceso elegido y que deje el espacio para la evaluación y, en su caso, la correspondiente corrección del rumbo.

Conclusiones

El análisis y las perspectivas planteadas en este documento corresponden a los enfoques que desarrollados a partir de la década de los ochenta, cuando las investigaciones y las propuestas de enseñanza se orientaron hacia el sujeto y no hacia las disciplinas. Los factores y problemas que se analizan están en concordancia con una visión en la que el conocimiento es un proceso que se construye en correspondencia con el desarrollo conceptual y de habilidades de los estudiantes. Pero, además, atendiendo a la necesidad de dar una nueva visión a la ciencia y a su aprendizaje. Este es un aspecto central de las nuevas propuestas que pretenden incorporar o reincorporar la ciencia a la cultura.

Los cambios producidos en la sociedad han llevado, como hacen notar Young y Glanfield (Young and Glanfield 1998), a que la población de jóvenes interesados en la ciencia se haga cada vez más reducida. Esto se debe, en buena medida, a la percepción de contradicciones entre lo que la ciencia ofrece y lo que ocurre en su enseñanza. Por ejemplo, la ciencia se promueve como universal y potencialmente accesible a todas las personas y, lo que en realidad ocurre, es que sólo unos cuantos tienen acceso a ella puesto que su exclusividad y especialización, aunado a las formas tradicionales de enseñanza, la aleja de esa población. Otra contradicción se presenta entre lo que la ciencia ofrece como desarrollo de un pensamiento crítico e inquisitivo, y la percepción de la mayoría de los estudiantes de que es un campo que sólo permite la repetición y la estrechez metodológica. Una tercera contradicción radica en que la enseñanza de la ciencia ofrece un conjunto de conocimientos básicos y aislados contra la demanda de la sociedad de un desarrollo tecnológico sustentado en una ciencia más integrada y compleja. Finalmente, una cuarta contradicción se encuentra entre la ciencia que hace cada día nuevos descubrimientos y desarrollos benéficos para la sociedad y los problemas e ineficacia que han mostrado los científicos para combatir la contaminación y las consecuencias perjudiciales para el medio ambiente.

Los retos que ahora se presentan para la enseñanza de la ciencia son complejos al menos en dos sentidos. Por un lado, es necesario dar respuesta a los cambios globales –cambios en la estructura laboral u ocupacional, cambios en las formas de producción de conocimiento, cambios en las relaciones entre aprendizaje escolar y no escolar, cambios en el conocimiento especializado y aislado hacia uno más interrelacionado y contextualizado- y, simultáneamente, es necesario dar respuesta a estos cambios a partir de una enseñanza de la ciencia que requiere de un cambio profundo y radical.

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