Modelos para la enseñanza de las ciencias

Se denomina modelo de enseñanza a una propuesta genérica para enseñar diferentes contenidos de ciencias. Contiene sugerencias para estructurar, organizar y secuenciar las clases de ciencias. En concreto, especifica el tipo de interacción entre profesor y alumnado, entre los alumnos y entre éstos y las situaciones didácticas de clase asociadas al contenido a enseñar. Cada modelo tiene una relación de subordinación con algún cuerpo teórico que sirve de apoyo o fundamento. A partir de éste se puede deducir buena parte del modelo y muchas de las tomas de decisiones racionales que contiene. Los cuerpos teóricos se refieren a modelos sobre la construcción del conocimiento de ciencias, a una teoría de aprendizaje o ambas cosas a la vez. Más o menos explícito, a todo modelo se le puede asignar una determinada posición epistemológica.

Aunque todos los modelos de enseñanzas tienen en común su intento de superar las limitaciones de la enseñanza tradicional, según sus fundamentos, se pueden dividir en dos grandes grupos:
• Modelos de enseñanza que se fundamentan en algún aspecto de la construcción del conocimiento de ciencias. Las disciplinas usadas para estos modelos son la Historia y la Filosofía de las Ciencias. Estos modelos comparten un tratamiento de la cognición del alumno semejante que se perfila desde las construcciones cognitivas hechas en el plano de ciencias, de ahí que la expresión “el alumno como científico” (AcC) sea la que mejor las sintetiza.
En los modelos de enseñanza basados en AcC subyace una cadena de inferencias muy similar y cuya estructura lógica se podría formular en dos pasos:
1. La premisa está constituida por argumentos que se toman de algún aspecto de la construcción del conocimiento de ciencias. Los más usuales son:
a) la historia de la ciencia bajo el supuesto paralelismo entre ideas científicas a lo largo de la historia e ideas del alumnado,
b) los mecanismos lógicos y epistemológicos propuestos para explicar el progreso de las teorías de ciencias y
c) las características de la actividad científica.
2. Las implicaciones para la enseñanza de las ciencias se deducen de las premisas y aluden a la necesidad de un buen acuerdo entre las estrategias de enseñanza de ciencias y el modo de desarrollarse la actividad de ciencias.
En este tipo de argumentos se supone que los procedimientos que han mostrado ser eficaces y productivos o han supuesto progreso en el plano de las ciencias, al reproducirlos adecuadamente en la clase de ciencias, producirán sobre el alumno un efecto igualmente benéfico. En concreto, se estima que el rendimiento académico del alumno mejorará.
Basados en la analogía AcC cabe destacar tres modos o modelos para abordar la enseñanza de las ciencias que han gozado de una amplia aceptación en este ámbito:
El primero de ellos, muy difundido en la década de los 80, fue denominado por algunos autores como modelo de las concepciones alternativas (MCA) (Gilbert y Swift, 1985; Driver y Oldhan, 1986; Driver, 1988; Driver, Guesne y Tiberghien, 1989). En el marco de este movimiento, se elaboraron multitud de trabajos cuya estructura básica presenta dos fases: a) se toma cierta información del alumno relativa a lo que conocía del contenido de ciencias a enseñar y b) se establecen propuestas para la enseñanza de dicho contenido basadas en la información encontrada (Marín y otros, 2001).
El modelo de cambio conceptual (MCC), presenta cierta diversidad en sus estrategias de cambio (Posner y otros, 1982; Hashweh, 1988; Hewson y Thorley, 1989; Hewson, Beeth y Thorley, 1998; Duit, 1999), pero en todos ellos contemplan una primera fase donde se busca debilitar las ideas previas del alumno haciéndolas entrar en conflicto cognitivo con evidencias empíricas o argumentos teóricos y, en una segunda fase, se presentan los conceptos correctos de ciencias como ideas que son más plausibles y útiles para explicar tales evidencias y argumentos. Para realizar los diseños de enseñanza dirigidos a crear los conflictos se usan modelos sobre la construcción social del conocimiento de ciencias, siendo los autores más citados Kuhn, Lakatos, Toulmin o Laudan.
El modelo de enseñanza por investigación (MEPI) sugiere el desarrollo de la clase de ciencias estableciendo algunas simulaciones de la actividad científica pero adecuándolas a los objetivos específicos de la educación científica escolar (por ejemplo, Duschl y Gitomer, 1991; Gil, 1993; Martínez Torregrosa, Domenech y Verdú, 1993). Aunque existe diversidad de planteamientos, todos perciben necesario aligerar el peso que dan otros modelos (por ejemplo, el tradicional y el del cambio conceptual) a los contenidos conceptuales y aumentarlo en las actividades procedimentales realizadas por el alumno.

• Modelos de enseñanza que se fundamentan en alguna teoría sobre la construcción del conocimiento del alumno. La disciplina más usual para apoyar estos modelos es la psicología. Las ramas más consideradas son la psicología del aprendizaje, psicología cognitiva o psicología evolutiva. Se denominarán, modelos para la enseñanza de las ciencias considerando al “alumno como aprendiz” o AcA.
Frente al amplio conjunto de modelos y propuestas de enseñanza para las ciencias basados en la analogía del “alumno como científico”, es posible afrontar los problemas de la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias desde perspectivas más cercanas al alumno que construye su conocimiento. A este otro modo de proceder lo vamos a denominar, parafraseando a AcC, el “alumno como aprendiz” (AcA).
Los argumentos de los que hacen propuestas de enseñanza desde la perspectiva de “el alumno que aprende” respecto de los que lo hacen desde la analogía “el alumno como científico”, difieren desde el primer momento en la lógica inferencial subyacente:
1. La premisa está constituida por argumentos que se toman de modelos sobre la construcción del conocimiento del alumno. Lo más usual ha sido tomar la teoría de Piaget, la de Ausubel o el procesamiento de la información. También ha sido frecuente partir de algún modelo mental creado específicamente desde el ámbito de la didáctica de las ciencias.
2. Las conclusiones para la enseñanza de las ciencias se obtienen aludiendo a que debe existir un buen acuerdo entre el modo de enseñar y el modo que tiene el alumno para aprender los distintos contenidos.
Algunos modelos de enseñanza de las ciencias propuestos desde la AcA:
Modelo de enseñanza por aprendizaje significativo (MAS). Se usa la teoría de Ausubel para fundamentar este modelo.
Modelo de enseñanza por descubrimiento dirigido (MDD). Existen varias propuestas didácticas bajo este nombre, una de las cuales se ha fundamentado en la teoría de Piaget.