El mundo de los fenómenos

Para un científico, las respuestas a sus preguntas deben estar avaladas por observaciones o experimentos. El conocimiento científico no es exclusivamente una construcción del pensamiento: los productos del pensamiento puro, por más bellos que sean, no constituyen conocimiento científico si no dan cuenta de la realidad que buscamos explicar o describir.

Una de las diferencias fundamentales entre la investigación científica y la enseñanza de las ciencias es que la primera busca producir ideas nuevas y, por lo tanto, el territorio que el científico explora es desconocido. Esto no es necesariamente así en la enseñanza de las ciencias: si bien el conocimiento a adquirir es desconocido por el alumno, el docente sabe por lo general muy bien adónde hay que ir, cuál es el rumbo del “descubrimiento” y su meta final.

Como el camino está trazado, es fácil olvidar en el aula los orígenes empíricos de las ideas científicas y quedarse con el resultado final, sin tener en cuenta cómo esas ideas se conectan con evidencias en el mundo de los fenómenos.

Si queremos, por lo tanto, llevar adelante clases de ciencias con espíritu científico, deberemos volcar gran parte de nuestros esfuerzos en basar el aprendizaje en los fenómenos y evitar la palabra “revelada” como fuente de conocimiento. Por otro lado, sabemos que es imposible que los estudiantes descubran por sí mismos aquello que las mentes más brillantes de la humanidad tardaron siglos en develar. Estamos por lo tanto frente a un complejo problema: cómo preservar un aspecto fundamental de la actividad científica en el contexto del aula

CONTACTO DIRECTO CON LOS FENÓMENOS

Reconocer el carácter empírico de la ciencia en el aula implica, ante todo,

poner a los estudiantes en contacto con el mundo de los fenómenos. Tho￾mas Huxley, uno de los primeros científicos en sostener la importancia de

introducir la ciencia en las escuelas, sostenía ya en 1899 que “la gran pecu￾liaridad del entrenamiento científico […] es poner a la mente en contacto directo con los hechos, y […] extraer conclusiones de hechos particulares conocidos a través de la inmediata observación de la naturaleza” (citado enDe Boer, 1991).

Es importante reconocer dentro del currículo cuáles son aquellos fenómenos que no les son familiares a los estudiantes e incluirlos de alguna manera en los contenidos a enseñar en clase.

Al observar fenómenos es importante dar a los estudiantes la oportu￾nidad de formar sus propias ideas sobre lo que ocurre y de dar sus propias explicaciones antes de introducir la explicación científica. Es deseable también inducirlos a formular predicciones, especialmente aquellas que se puedan verificar experimentalmente.

USO Y ABUSO DE LAS PALABRAS

Presentar en clase abundantes experiencias que pongan a los estudian￾tes en contacto con la realidad a explicar es un buen comienzo para llevar el aspecto empírico de la ciencia al aula. Pero hay que prestar atención al uso

de prácticas verbales que puedan interferir, insidiosamente, con este buen comienzo. La instrucción en ciencias está plagada de terminología técnica, y la manera en que introduzcamos esta terminología tendrá un profundo impacto en la idea que los estudiantes se hagan de la ciencia y sus modos de trabajo.

Con frecuencia los estudiantes creen que nombrar un fenómeno es entenderlo, que comprender radica en nombrar algo o referirsea terminología sofisticada.

Richard P. Feynman, un físico que fue galardonado con el Premio Nobel

en 1965, cuenta que su forma de pensar (¡que era poderosísima!) fue muy influida por su padre, quien lo llevaba a caminar cuando era chico y le mos￾traba los pájaros y las plantas. El padre le decía: “No importa cómo se lla￾ma. Lo que importa es que es marrón con el pecho amarillo y del tamaño de un gorrión y vive en clima frío y...”. En otras palabras, lo importante eran las características físicas y el comportamiento del pájaro. Así, en otro lu￾gar, en otro país y con otro idioma, se podía individualizar al pájaro sin tener que saber su nombre.

Al ceñirnos lo más estrictamente posible a esta secuencia fenómeno￾idea-terminología, estamos utilizando la secuencia lógica que sigue la investigación científica. Comenzando por la introducción de una serie de

fenómenos, y permitiendo que los estudiantes se familiaricen con ellos mediante el juego y la exploración, se podrán desarrollar las ideas fundamentales de la unidad que se está estudiando. 

El uso de esta secuencia pue￾de hacerse explícito a los estudiantes de modo que se sumen conscientemente al esfuerzo de pensar las ideas primero y disponer de los términos técnicos cuando sea adecuado.

DEFINICIONES OPERACIONALES Y DEFINICIONES

 DE CORTE TEÓRICO

La incorporación del aspecto empírico de la ciencia en el aula no involucra solamente fenómenos, experimentos, prácticas de laboratorio u objetos reales. La manera misma en que definimos un término técnico tiene impacto en cómo y hasta qué punto incorporamos los aspectos empíricos

de la ciencia en el aula. Así, si definimos un término mediante una receta de operaciones prácticas a seguir, estamos dando lo que se llama una definición operacional (Hempel, 1973). Una definición operacional incluye formas de medición y criterios inequívocos.

Existe otro tipo de definiciones sumamente importantes en ciencia y que no son operacionales: son las definiciones de corte teórico en las cuales un término se define dentro de un marco teórico determinado.

Estas definiciones no son operacionales, ya que se basan en conceptos teóricos previos y no en operaciones a realizar. Una definición operacional de “elemento” es: “un sistema que no puede ser descompuesto mediante reacciones químicas en otros sistemas con propiedades distintas”. En otras palabras, si nos dan un frasco con un líquido desconocido y nos preguntan si se trata de un elemento, sólo tendremos que tratar de descom￾ponerlo químicamente: si lo logramos, el líquido no es un elemento; si no lo logramos, el líquido es un elemento. Los diferentes tipos de definiciones promueven distintos aspectos del

conocimiento científico si son introducidos en el orden adecuado. La definición operacional, por su naturaleza, evoca nuestra experiencia sensorial y el espacio donde se realizan las operaciones (laboratorio, campo, etc.), y de esa manera nos fuerza a un punto de vista empírico. Las definiciones teóricas, en cambio, surgen como fruto de los cuerpos de teoría, los cuales por lo general son elaborados a fin de dar sentido a una vasta gama de observaciones o fenómenos primarios

EVOLUCIÓN DE LA TERMINOLOGÍA CIENTÍFICA

La terminología científica es dinámica: los términos se definen y redefinen a lo largo de la historia a medida que los científicos aprenden más sobre los fenómenos que estudian. Será interesante exponer a los estudiantes a esta vivencia de que los términos científicos evolucionan junto con nuestra comprensión de la realidad. Mostrar que los términos evolucionan en su significado es otra manera

de bajar a las palabras de su pedestal de ñ autoridad y convertirlas de a poco

en nada más ni nada menos que herramientas de pensamiento y comunicación. Nuestros alumnos deberán apreciar que las palabras están al servicio de nuestro pensamiento y no al revés.

 EXPERIENCIAS DE LABORATORIO

Una práctica de laboratorio en la cual solamente se verifica lo que se estudió previamente en la clase teórica no promueve unpensamiento empírico. Por el contrario, sugiere que la verdad está en los libros o en la cabeza del profesor y que los experimentos son simplemente maneras de  omprobar una de esas verdades, no una forma de descubrirlas. Una buena práctica en el aula es la de desarrollar ideas a partir de

experiencias o prácticas de laboratorio y no al revés; en otras palabras, no utilizar las prácticas de laboratorio para demostrar o confirmar ideas desarrolladas en el pizarrón. Esta forma de proceder tiene la virtud de desterrar del aula la frase: “el experimento me dio mal”. ¿Cómo puede “dar mal” un experimento? Solamente si se sabe de antemano cuál “debería” ser la respuesta. Y aun así: si el experimento no dio el resultado esperado, se necesita hacer comprender al alumno que  e obtuvo lo que tenía que dar en las condiciones imperantes.

CONSTRUYENDO IDEAS “DESDE CERO”

Si quisiéramos respetar el aspecto empírico al máximo posible, deberíamos desarrollar actividades en las que las ideas se construyan “desde cero”. En un programa de este tipo, los estudiantes empiezan usando sólo sus sentidos y su experiencia cotidiana, dejando conscientemente de lado concep￾tos y términos científicos escuchados o aprendidos previamente.

LA DINÁMICA DE LA INDAGACIÓN EN EL AULA

Son numerosos los aspectos del trabajo en el aula que promueven la verdad revelada y hacen difícil un acercamiento empírico a la ciencia. Algunos son verdaderamente sutiles.

Al trabajar con diálogos y preguntas orales es importante tener en cuenta la labor de la investigadora y docente estadounidense Mary Budd Rowe (1978), quien sostuvo, sobre la base de múltiples estudios, que luego

de hacer una pregunta es necesario que el docente espere por lo menos tres

segundos antes de volver a hablar y otros tres segundos después de la respuesta del alumno. Estos tiempos de espera mejoran mucho la calidad de los diálogos durante el proceso de indagación ya que le permiten al alumno interpelado elaborar su respuesta y, después de formularla, ampliarla y agregar comentarios. Sin embargo, las investigaciones muestran que muy po￾cos docentes cumplen con estos tiempos de espera y que, cuando los ponen en práctica, acostumbrados a esperas de menos de un segundo, esos tres segundos les resultan increíblemente largos

¿CÓMO RESPETAR EL ASPECTO EMPÍRICO DE LA CIENCIA EN EL CASO DE FENÓMENOS QUE NO SE PUEDEN OBSERVAR EN EL AULA?

No siempre es posible exponer a los alumnos a los fenómenos naturales, especialmente cuando tratamos los aspectos más modernos de la ciencia. Los fenómenos que buscan entender los científicos no son sólo aquellos

que vemos con nuestros ojos, tocamos con nuestras manos u oímos con

nuestros oídos sino también todo aquello que detectamos mediante instrumentos que extienden nuestros sentidos. El docente de ciencias debe tener la habilidad y experiencia (y al mismo tiempo cauto) para proveer la evidencia suficiente a fin de convencer al estudiante de que esas “cosas invisibles” existen.

PRÁCTICAS PEDAGÓGICAS SUGERIDAS PARA DESTACAR EL ASPECTO EMPÍRICO DE LA CIENCIA

• Brindar la oportunidad a los estudiantes de observar fenómenos y de formar sus propias ideas sobre ellos.

• Usar la secuencia “fenómeno-idea terminología” al explorar un tema.

• Utilizar preferentemente definiciones operacionales en lugar de definiciones de corte teórico.

• Modificar o refinar conceptos y definiciones de términos sobre la base de nuevas observaciones o ideas.

• Desarrollar ideas a partir de experiencias o prácticas de laboratorio.

• Usar actividades de exploración guiadas que arranquen “desde cero”, es decir, fomentando que los estudiantes construyan sus ideas de acuerdo con lo que perciben.

• Prestar atención a la dinámica del aula; por ejemplo, brindando suficiente tiempo a los alumnos para que piensen y elaboren sus respuestas a las preguntas del docente.

• Poner especial atención en indagar la evidencia empírica que lleva a formular conceptos cuando se trata de fenómenos no observables en el aula.

• Considerar casos históricos, analizando la secuencia de desarrollo de una idea a partir de las observaciones y experimentos e incluyendo la definición y redefinición de términos.

Gellon, G., Feher, E. R., & Furman, M. (2005). La ciencia en el aula (1a ed.). Paidós. pp. 25-37