Cómo enseñar Ciencias Naturales: estrategias didácticas

 

Por una cultura científica

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

Estrategias tradicionales 

En las clases de Ciencias Naturales (CN) suelen predominar estrategias como estas:

• Exposición del tema por el docente, eventualmente con apoyo de algún tipo de material audiovisual (láminas, transparencias, videos).
• Lectura de algún texto sobre el tema (libro de texto, otros textos, monografías) por parte de los alumnos, que deben copiar o sintetizar lo leído.
• Realización de una actividad llamada experimento, que muchas veces se reduce a seguir mecánicamente los pasos de una receta. 

Es frecuente, en efecto, que la enseñanza de CN se base en la palabra sagrada del docente o en el libro de texto, y consista básicamente en exposiciones magistrales, con el complemento ocasional de observaciones que se manda hacer a los alumnos sin orientación alguna, y de experimentos tipo receta de cocina, supuestamente para iniciar a los alumnos en los secretos de un método científico como secuencia rígida de pasos, lejana a la práctica real de la ciencia. Como dicen Gellon et al.: 

Si en nuestras clases la respuesta siempre está en los libros y nunca en los resultados de los experimentos, estamos proveyendo una visión mutilada o falsa de la ciencia. (2018: 20)

Así pues, las clases de CN no deben comenzar presentando nociones abstractas, definiciones a memorizar, que no podrán ser comprendidas si previamente no se captan ideas más simples, derivadas más directamente de la observación. No se suele entender el aspecto contraintuitivo de muchas ideas científicas, y la necesidad, para entenderlas, de ver su desarrollo a lo largo de mucho tiempo en complejos procesos, como muestra una perspectiva histórica. 

Estrategias más adecuadas

La enseñanza de CN no puede reducirse a un maestro que expone y alumnos que intentan entender o, al menos, memorizar lo que se les presenta. Debe reconocer al estudiante como actor principal de la construcción de su aprendizaje, y que para ello es necesaria la ayuda de un docente que entienda las ideas previas de sus estudiantes y sepa cómo apoyarlos para que, a partir de ellas, construyan otras congruentes con la visión de la ciencia. 

La enseñanza no partirá de lo que diga el maestro o el libro de texto, sino de la observación de fenómenos hecha por los alumnos, dirigidos por el docente, aplicando a su nivel, pero con rigor, herramientas como preguntas, hipótesis, descripciones, mediciones y formas de analizar resultados que incluyan discusiones en grupo, mediante lo cual se llegue a conceptualizaciones propias compatibles con las que manejan las ciencias. Se trabajará un número reducido de ideas centrales de las CN, que el alumno consiga captar muy bien, contrastándolas con sus ideas previas. Esas Grandes Ideas se presentarán en perspectiva histórica, mostrando cómo se desarrollaron a partir de otras menos completas, comenzando con las que se derivan más directamente de las observaciones, e introduciendo después las nociones más abstractas.

Para desarrollar competencias complejas es necesario tener en cuenta procesos básicos que a veces se descuidan pensando que son obsoletos, contra lo que dice la investigación:

• Desarrollo del vocabulario especializado de las ciencias, para que los conceptos que desarrolle el alumno tengan un buen soporte.
• Atención al reforzamiento de la memoria de corto plazo, y al paso a la memoria de largo plazo de nociones bien asimiladas.
• Práctica de la argumentación, para trabajar los procesos de sustento de interpretaciones con base en la evidencia. 
• Trabajo de conflictos cognitivos, que faciliten que los alumnos pasen de ideas previas no científicas a otras congruentes con la visión científica del mundo. (Holman y Yeoman, 2018)

El difícil tránsito a que se refiere el último de los incisos anteriores, el que implica que los alumnos pasen de sus ideas previas a otras congruentes con las CN, exige que los docentes conduzcan a los estudiantes para que, primero, tomen conciencia de sus ideas espontáneas; las sometan luego a la prueba de la experiencia, con actividades de observación o de tipo experimental; en seguida lleguen al punto clave en que capten el contraste que hay entre sus ideas previas y lo que dicen las CN; y finalmente alcancen una buena comprensión de las ideas basadas en las CN, gracias a la reflexión sobre lo observado y a la discusión grupal, siempre con la conducción del docente.

Otros autores proponen cuatro estrategias: la primera es punto de partida de todo proceso ambicioso de enseñanza de CN; las otras tres se refieren a tipos de discurso, o patrones de actividades de enseñanza, y en especial de interacción verbal y argumentativa entre el profesor y los alumnos, y entre estos últimos. Las cuatro estrategias son:

• Punto de partida: Planificar la enseñanza para construir una gran idea.
• Discurso 1: Hacer que los alumnos expresen sus ideas previas sobre el tema, para adaptar la enseñanza planeada en función de esas ideas.
• Discurso 2: Ayudar a los estudiantes a que den sentido a las actividades materiales que se hagan en relación con la gran idea que se construye.
• Discurso 3: Impulsar a los estudiantes a que generen explicaciones basadas en evidencias en relación con la gran idea. (Windschitl et al., 2012: 882-885)

Conclusión

Lo anterior implica no manejar demasiados contenidos, sino un número reducido de ideas centrales de las ciencias, que el alumno capte muy bien, contrastándolas con sus propias ideas previas, presentando las ideas científicas en perspectiva histórica, mostrando cómo se desarrollaron a partir de otras menos completas, comenzando con las que se derivan más directamente de las observaciones, e introduciendo después las nociones más abstractas.

Desde luego, no hay recetas que indiquen de manera inequívoca lo que debe hacer un maestro en el aula. Los docentes deben manejar una amplia gama de estrategias y tener la flexibilidad para aplicarlas según las circunstancias concretas de cada grupo.

Referencias

Holman, John y Yeomans, Emily (2018). Improving Secondary Science. London: Education Endowment Found. En:  https://educationendowmentfoundation.org.uk/tools/guidance-reports/ 

Windschitl, M., Thompson, J., Braaten, M., y Stroupe, D. (2012). Proposing a core set of instructional practices and tools for teachers of science. Science Education, 96 (5): 878–903.