Cómo organizar la enseñanza de Ciencias Naturales

 

Por una cultura científica

Columna del Consejero Editorial: Dr. Felipe Martínez Rizo, Investigador Educativo

Para organizar la distribución de contenidos de Ciencias Naturales (CN) en los programas de cada uno de los grados en que se imparte la asignatura, se propone tener en cuenta algunos principios:

Agrupación de contenidos en grandes subconjuntos

Se trata de los contenidos sobre grandes aspectos del mundo natural, que en el currículo de 2011 se denominan ámbitos: uno sobre desarrollo humano y cuidado de la salud, otro sobre biodiversidad y protección del ambiente; uno más sobre cambio e interacciones en fenómenos y procesos físicos; y otro sobre propiedades y transformaciones de los materiales. Un ámbito más incluye reflexiones sobre el conocimiento científico y tecnológico en la sociedad. Este último no se refiere a un campo de fenómenos en particular; en cambio, lo que tiene que ver con la Tierra y el universo, no se incluye como ámbito por sí mismo, aunque en otros se mencionan contenidos sobre él.

Algunos proponen agrupar los contenidos de CN alrededor de lo que llaman Big Ideas. Una de las propuestas más conocidas en este sentido maneja 10 Grandes Ideas: 

1. Todo material en el Universo está compuesto de partículas muy pequeñas. 
2. Los objetos pueden afectar otros objetos a distancia. 
3. El cambio de movimiento de un objeto requiere una fuerza neta que actúe en él. 
4. La cantidad de energía del universo siempre es la misma, pero la energía puede transformarse cuando algo cambia o se hace ocurrir.  
5. La composición de la Tierra y de la atmósfera y los fenómenos que ocurren en ellas le dan forma a la superficie de la Tierra y afectan su clima.  
6. El sistema solar es una pequeña parte de una de millones de galaxias. 
7. Los organismos están organizados en base a células.  
8. Los organismos requieren de suministro de energía y de materiales de los cuales con frecuencia dependen y por los que compiten con otros organismos. 
9. La información genética es transmitida de una generación de organismos a la siguiente.  
10. La diversidad de organismos, vivientes y extintos, son resultado de la evolución. (Harlen et al., 2010)

La noción de ámbitos y la de Grandes Ideas son compatibles. Se puede organizar el currículo de CN alrededor de Grandes Ideas de cinco ámbitos: Sistemas del Cuerpo Humano, Salud y Enfermedad; Seres Vivos, Ecosistemas y Evolución; Materia; Energía; y Universo, Sistema Solar y Tierra. En cada ámbito se incluirán aprendizajes esperados sobre conocimientos, habilidades y actitudes, además de tecnología, con profundidad creciente, facilitando la articulación horizontal de los cinco ejes en cada grado, y su articulación vertical a lo largo de cuatro grados de primaria y los tres de secundaria.  

Organización vertical y horizontal de los contenidos

Por lo que se refiere a la articulación vertical, un principio aceptado es que los contenidos deben ser organizados progresivamente, cubriendo contenidos importantes varias veces, cada vez con mayor profundidad, lo que permitirá a los estudiantes alcanzar un conocimiento sólido de ellos, según la propuesta de Bruner del currículo en espiral (Bruner, 1977). Una buena progresión implica atender simultáneamente tres principios:

• Ir de lo simple a lo complejo. Teniendo en cuenta la maduración cognitiva y general de los alumnos al ir pasando de 3° a 6° de primaria, y de 1° a 3° de secundaria, habrá que comenzar la enseñanza de CN con aprendizajes esperados más sencillos (como el sistema óseo y muscular, o los movimientos del Sol y la Luna), para avanzar hacia los más complejos, como los sistemas digestivo, respiratorio y circulatorio, y después el nervioso, el hormonal y el inmunológico, o los movimientos de estrellas y planetas.
• Ir de lo concreto a lo abstracto. Asociado con lo anterior, comenzar con aprendizajes que los alumnos pueden alcanzar con poca elaboración, a partir de observaciones o experiencias muy directas, para seguir con aprendizajes que implican mayor reflexión e inferencia, con base en observaciones más sistemáticas y rigurosas. 
• Ir de lo básico a lo aplicado. Como se apuntó al tratar los propósitos de la enseñanza de CN, no comenzar con sus aplicaciones, sino con aprendizajes relativos a la comprensión científica de los fenómenos (v.gr. del funcionamiento del cuerpo humano, de las causas de enfermedades, nociones básicas de moléculas orgánicas y células, o sobre fuerzas y movimientos), para pasar luego a aplicaciones como las relativas a prevención y cuidado de la salud o el medio ambiente, o las tecnologías que se manejan en ingeniería civil, mecánica, eléctrica, química, bioquímica, entre otras.   

En cuanto a la articulación horizontal, la que tiene que ver con la relación de los contenidos de los ámbitos entre sí, y con su organización en el tiempo, en los programas y libros de texto del currículo de 2011 el ciclo escolar se dividía en cinco bloques bimestrales, con una evaluación parcial al fin de cada uno. Los cinco ámbitos de contenidos se podían relacionar fácilmente con los cinco bloques temporales, dedicando cada uno a la enseñanza de contenidos principal o exclusivamente de uno de los ámbitos. A partir del ciclo 2018-2019, en cambio, el ciclo se divide en tres períodos trimestrales, lo que dificulta la organización de contenidos de los cinco ámbitos. Por ello se sugiere que en cada uno de los grados de primaria en que hay CN, se consideren solamente tres ámbitos que, atendiendo los principios anteriores, podrían ser, por ejemplo:

• En 3° 4° y 5° grado, Cuerpo Humano, Salud y Enfermedad; Seres Vivos, Ecosistemas y Evolución; Universo, Sistema Solar y Tierra. Atendiendo a los tres principios aplicables para una buena articulación vertical, los aprendizajes esperados de cada uno de estos ámbitos irían avanzando de lo simple a lo complejo, de lo concreto a lo abstracto y de lo básico a lo aplicado, pero además relacionando temas de seres vivos comunes a los humanos o que permiten entender temas de salud y enfermedad (sobre microbios, tipos de nutrientes, etc.), y paralelamente atendiendo aprendizajes sobre la Tierra y el Universo que se propone sean uno de los ámbitos organizadores, por su importancia en la comprensión científica del mundo.    
• En 6° de primaria se comenzarían a trabajar temas de los ámbitos de materia y de energía, más abstractos y que se refieren a Física y a Química, por lo que se les prestará atención de manera más amplia en secundaria. Se continuaría el trabajo de temas del ámbito de cuerpo humano, salud y enfermedad, dando atención a lo relativo a sexualidad, lo que es congruente con la edad de los alumnos, además de que tendría continuidad en secundaria.  
• En cuanto al nivel de secundaria, si se mantiene el enfoque centrado en disciplinas que ha tenido el currículo mexicano, en cada grado la asignatura de CN centraría la atención en Biología, Física y Química, respectivamente. 

La cantidad de contenidos

Una implicación clara e importante, que no sobra reiterar, es que no se deberá intentar cubrir gran cantidad de contenidos, lo que lleva inevitablemente a tratar superficialmente cada uno. Es mejor manejar un número reducido de temas importantes, dedicando a cada uno el tiempo suficiente para conseguir que los estudiantes superen ideas precientíficas previas, y logren apropiarse de la perspectiva que aportan las CN en un nivel básico, pero basado en la reflexión, no en simple repetición de datos memorizados, ni la aceptación acrítica de la autoridad del docente o el libro.

En la entrega siguiente se darán ideas sobre estrategias didácticas que los docentes pueden utilizar para que sus estudiantes desarrollen conocimientos, habilidades y actitudes como los que proponen los currículos congruentes con las ideas que hoy se consideran más sólidas para enseñar CN.

Referencias:

Bruner, Jerome (1977) [1960]. The Process of Education. Cambridge: Harcard University Press.

Harlen, W. et al. (2010). Principios y grandes ideas de la educación en ciencias.  Association for Science Education.