Enseñanza de las ciencias
tapa — por Melina Furman el 13/08/2013 10:01
Melina Furman es bióloga y especialista en
educación en ciencias. En este artículo reflexiona sobre las estrategias
para enseñar ciencia, sus problemas actuales, y propone capacitar a los
chicos en habilidades de pensamiento científico como pilar de una
mirada científica del mundo
Hace unas décadas le preguntaron a Richard Feynman, brillante físico y
genial docente, qué era hacer ciencia. Recordando la fábula del
ciempiés, respondió que, para él, hacer ciencia era algo así como
caminar, algo que un científico hace tan naturalmente que resulta
difícil poder desmenuzarlo. Contaba, también, que su mirada científica
del mundo se empezó a construir desde chico, en los primeros diálogos
con su padre, un fabricante de uniformes que lo introdujo con sus
discusiones en el maravilloso mundo de las preguntas y el pensamiento
crítico.
En los últimos años vengo recorriendo el camino de buscar los mejores
modos de enseñar a mirar el mundo con ojos científicos a chicos y
jóvenes, tengan o no la suerte de tener papás como el de Feynman que los
introduzcan en la aventura de preguntarse por qué suceden las cosas.
Cuando hablo de enseñar a mirar el mundo con ojos científicos me
refiero a un enfoque particular de la enseñanza de las ciencias en el
que el objetivo está puesto, fundamentalmente, en la formación de
hábitos de la mente relacionados con el pensamiento científico. En la
categoría de pensamiento científico incluyo una serie de capacidades
cognitivas, tales como la habilidad de diseñar un experimento válido o
plantearse una pregunta investigable, íntimamente relacionadas con
valores o modos de abordar el mundo tales como la curiosidad y el
escepticismo.
La buena noticia es que se viene hablando de este objetivo hace rato.
En muchos encuentros internacionales, representantes de los distintos
países suelen coincidir en que, sin una población con una cultura
científica (o, en la jerga didáctica,
científicamente alfabetizada)
las chances de crecimiento sostenido son pocas, y cada vez menos en
tanto el mundo, en una frase que ya de tan dicha suena trillada (pero no
por eso es menos cierta), depende cada vez más de la capacidad de
innovación de sus ciudadanos.
¿Por qué enseñar habilidades de pensamiento científico? La respuesta
más sencilla es que esos hábitos de la mente son pilares sobre los
cuales se construye una mirada científica del mundo. Dicho de otro modo,
para saber ciencia no alcanza solamente con conocer datos, hechos o
conceptos de la ciencia como la cantidad y tipo de partículas
subatómicas (incluso las más nuevitas), saber al dedillo las propiedades
de distintos grupos químicos o responder sin dudar el nombre de todas
las moléculas de la membrana plasmática. Disponer de esos conocimientos
puede ser útil, claro que sí, pero no es muy distinto a saberse los
nombres de los países de Europa o conocer los autores principales de la
literatura grecorromana. Saber ciencia es, convengamos, otra cosa muy
distinta: implica poder plantearse una pregunta (o abordar un problema)
con la sensación de que está en nuestras mentes la posibilidad de
investigarlos, acudiendo a otros si hace falta, buscándoles la vuelta,
sopesando evidencias y analizando críticamente si el camino que estamos
recorriendo avanza en la solución o no.
La mala noticia (¿por qué nunca son solo buenas noticias?) es que, a
todas luces, no estamos haciéndolo muy bien. En toda América Latina, si
miramos los resultados de las evaluaciones nacionales e internacionales,
aparecen datos francamente escalofriantes. Por ejemplo, los últimos
informes de PISA (Programme for International Student Assessment), que
evalúan los desempeños de alumnos de 15 años, muestran que altos
porcentajes de estudiantes se encuentran por debajo del nivel
establecido para una alfabetización científica básica. En países como
Argentina, Brasil y Colombia, más de la mitad de los jóvenes no puede
reconocer la variable que se mide en un experimento o diferenciar entre
un modelo y el fenómeno que se modeliza. En el nivel primario, el
Segundo Estudio Regional Comparativo y Explicativo (SERCE), que evalúa a
alumnos de América Latina y el Caribe, mostró que en el total de la
región solamente el 11,4% de los estudiantes de sexto grado alcanzaron
el nivel III de desempeño, definido por la capacidad de explicar
situaciones cotidianas basadas en evidencias científicas, utilizar
modelos para interpretar fenómenos del mundo natural y plantear
conclusiones a partir de los resultados de actividades experimentales.
Pareciera entonces que es necesario barajar y dar de nuevo o, cuando
menos, repensar muy profundamente cómo estamos abordando la enseñanza de
las ciencias desde los primeros años de escuela.
Volviendo al inicio, decía que desde hace tiempo vengo recorriendo el
camino de buscar los mejores modos de enseñar ciencia a la población. Y
una de las cosas que más me llama la atención, y a la que no consigo
acostumbrarme, es encontrar que tanto chicos como adultos, cuando oyen
sobre ciencia, enseguida piensan en un tipo de abordaje de la realidad
sumamente dogmático, y rara vez en la aventura del pensamiento que la
ciencia supone. Para cualquier científico esta mirada de la ciencia como
dogma es sumamente sorprendente, en tanto es clarísimo que, justamente,
la ciencia en su espíritu más puro es un largo camino en contra del
principio de autoridad. Saber ciencia, decía Richard Feynman, es tener
la capacidad de dudar de los expertos. Y, sin embargo, la mirada más
habitual que tiene buena parte de la sociedad sobre la ciencia va
justamente en sentido contrario.
En esta línea, hace tiempo hicimos un sondeo con profesores de
ciencias del nivel secundario y terciario y les preguntamos: “¿Qué
significa que algo sea científico?”. Consistentemente, apareció la idea
de que “algo es científico cuando es verdadero”. No en vano tantas
publicidades usan la terminología científica para dar legitimidad a sus
productos. Llevando el argumento a un extremo y utilizando un ejemplo
del científico Marcelino Cereijido, podríamos decir que si yo afirmara
que “un espíritu me reveló que la clorofila es la molécula que las
plantas utilizan para capturar la luz del sol” (una idea correcta, pero
cuyo origen se remonta en este caso a una evidencia sobrenatural)
estaría diciendo “algo científico”. Lo sorprendente, y obviamente
preocupante, es que quienes respondieron de este modo a nuestro sondeo
eran profesores de ciencias, es decir, los encargados de acercar una
visión de ciencia lejos del dogma y cerca de la aventura a sus propios
alumnos, muchos de esos futuros docentes. Aunque muy posiblemente
hubiéramos obtenido resultados parecidos consultando a la población
adulta en general.
¿De dónde viene, entonces, esta mirada dogmática de la ciencia, que
va en contra del mismo espíritu científico que queremos formar en la
sociedad? ¿Y cómo construir una mirada social de la ciencia más cerca
del pensamiento como aventura?
Indagando un poco más profundo, tenemos que remontarnos al modo en
que se enseña ciencias en la escuela primaria y secundaria. En la
escuela primaria, las ciencias naturales, a pesar de formar parte del
programa, se enseñan poco y nada. En nuestro trabajo con escuelas de
todo el país observamos una y otra vez cuadernos de clase en los que las
actividades de ciencias aparecen de manera muy esporádica, con temas
repetidos año a año y siempre, o casi siempre, del área de biología, a
pesar de que los marcos curriculares establecen contenidos de
fisicoquímica, ciencias de la Tierra o astronomía, que los chicos tienen
que saber. Muy de vez en cuando, los chicos realizan una salida de
campo o un experimento. ¿Para qué? En una investigación que hicimos
recientemente con docentes de todo el país, los maestros respondieron
que los experimentos en el aula tienen como fin que los chicos salgan
“motivados” de la clase (que, convengamos, no es un objetivo menor, pero
tampoco suficiente). O que se hacen para “corroborar con materiales
concretos” un concepto que ya se enseñó de manera teórica. Poquísimas
veces un experimento se hace con el objetivo de contestar una pregunta
cuya respuesta los chicos no conozcan, y en ese camino enseñarles
habilidades de pensamiento científico como las que mencionaba al
principio.
A partir de estos resultados, en nuestro trabajo con docentes siempre subrayamos la diferencia entre
corroborar y
averiguar:
corroboro algo que ya sé que es cierto (allí la mirada de la ciencia
como verdad, como dogma). Por el contrario, averiguo algo que no conozco
(allí la mirada de la ciencia como aventura). Entrevistando a los
docentes, vemos que la enseñanza del archiconocido “método científico”
(que dice basarse en corroborar o falsear una hipótesis) ha dejado
huellas profundas en la formación docente. Y las sigue dejando, en tanto
en el primer capítulo de tantísimos libros de texto de ciencia se sigue
hablando de él, para luego dedicar los restantes capítulos a “los
contenidos”, es decir, los conceptos de ciencia, descontextualizados del
modo en que fueron construidos.
En el nivel secundario se ve todavía más claramente el problema que
describía más arriba: en muchos colegios, la ciencia se enseña como un
conjunto acabado de conocimientos, despojados del modo de producción.
Naturalmente, este abordaje tiene una consecuencia directa: si no
conocemos las evidencias detrás de una idea, la historia de las idas y
vueltas que llevaron a ella, incluyendo muchas veces pasiones y debates
acalorados, la idea aparece como un conocimiento terminado que siempre
estuvo ahí, listo para ser aprendido.
Si, por el contrario, acudimos a la historia de la ciencia como eje
para pensar la enseñanza, u ofrecemos oportunidades en el aula para que
los alumnos vivan por sí mismos, con nuestra guía, el camino que lleva a
la construcción de una idea científica, no habrá dudas de lo que
significa interpretar un conjunto de datos y construir un modelo que les
dé sentido, o de lo complejo que resulta acotar una pregunta para poder
investigarla. Nada más lejos de un dogma, en el que la verdad viene
dada de antemano. Pero, al mismo tiempo, y ahí viene el segundo desafío,
nada más lejos del relativismo, para el cual cualquier idea tiene el
mismo valor. Hacer participar a los alumnos del complejo y al mismo
tiempo fascinante proceso de construcción de una idea científica los
ayuda a entender que, para que una explicación sea válida, tiene que
cumplir ciertos requisitos, como dar sentido a la evidencia existente
del mejor modo posible, superando otras ideas alternativas.
Ahora bien, si coincidimos en la importancia de que los alumnos
recorran un camino guiado relacionado con los modos en que los
científicos responden preguntas investigables y construyen ideas,
inmediatamente surge el siguiente problema: ¿cómo lograr instalar este
tipo de enseñanza en la escuela real? Pensemos por un momento en
docentes que nunca han participado de este camino como alumnos, ni
siquiera en sus profesorados. Podemos imaginarnos, como analogía, que
tenemos maestros de cocina que saben las recetas, incluyendo los
ingredientes y el tiempo de cocción de muchos platos, pero jamás han
cocinado ninguno. Claramente, aprender a hacer ciencia lleva un buen
tiempo, de la mano de otros científicos más experimentados que van
guiando a los aprendices en sus primeros pasos. Y la idea de sacar a los
científicos de sus laboratorios por un rato para que ayuden a los
docentes en sus clases de ciencia o de integrar a los docentes en
proyectos de investigación no parecen tareas sencillas de implementar a
nivel masivo (¿o tal vez valga la pena considerarlas seriamente como
alternativas?). Pareceríamos estar en un callejón sin salida.
En nuestro trabajo en las escuelas hemos llegado a una solución
intermedia que da buenos resultados: una combinación que implica, por un
lado, poner a disposición de los docentes secuencias de clase que
marquen un camino bien trazado, que ofrezcan a los alumnos la
posibilidad de participar en investigaciones guiadas sobre los temas del
curriculum (volviendo a la jerga didáctica, este enfoque se conoce como
enseñanza por indagación). Por otro, una capacitación centrada
en que los docentes recorran, en el rol de aprendices, pequeñas
investigaciones que tienen puntos en común con las que se espera que
ellos puedan proponerles luego a sus propios alumnos.
Volviendo a las buenas noticias, la investigación muestra que este
tipo de abordaje es posible con los docentes de todas las escuelas,
incluso aquellas de alto grado de vulnerabilidad educativa. Y lo que
vemos en nuestras investigaciones, además de un aumento de la
participación y el interés por las ciencias de parte de los alumnos, es
que cuando los docentes enseñan ciencias de este modo, los chicos van
aprendiendo a pensar científicamente. En un trabajo reciente, pudimos
mapear las habilidades cognitivas de los alumnos antes y después del
trabajo con secuencias de indagación guiada que apuntaban a la formación
de habilidades de diseño experimental y análisis de datos. Nuestros
resultados mostraron a las claras que, en un trabajo sostenido
semanalmente durante solo ocho semanas de clase, alumnos de cuarto grado
pasaron de no poder proponer experimento alguno para investigar una
pregunta sobre un tema cotidiano (por ejemplo, “¿cómo averiguarías qué
tipo de pintura funciona mejor para que no se oxide la bicicleta?”)
para, al final de la intervención, ser capaces de diseñar experimentos
sobre preguntas nuevas en los que comparaban grupos experimentales en
relación a una variable, anticipaban distintos resultados posibles y
generaban explicaciones a partir de los datos obtenidos.
Claramente, una enseñanza que apunte a la formación del pensamiento
científico es posible desde los primeros grados de escuela, siempre y
cuando no se trate de una experiencia aislada, sino que forme parte de
un recorrido más amplio que abarque toda la escolaridad básica.
Lo interesante es que no estamos a ciegas: bastante se sabe acerca de
qué tipo de actividades generan aprendizajes más robustos en los
alumnos, y qué estrategias de formación dan mejores resultados a la hora
de que los maestros y profesores incorporen nuevas metodologías de
trabajo. También resulta alentador ver que los docentes disfrutan de
incorporar nuevas maneras de enseñar porque empiezan a ver muy
rápidamente cómo los chicos participan más y mejor en la clase, a veces
incluso de modos sorprendentes.
El gran desafío que tenemos ante nosotros es lograr cumplir con este
objetivo a gran escala, pensando en el sistema educativo como un todo.
Nos toca dar el salto de recuperar los aprendizajes que surgen de la
implementación de programas piloto y repensarlos para convertirlos en
políticas públicas, para que cuando uno le pregunte a un abogado, un
verdulero o un deportista qué es la ciencia y para qué sirve, aparezca
algún ingrediente de la aventura, en lugar del dogma. Y para que la
ciencia pase a empapar la mirada de todos los ciudadanos, que nos
permita entender para qué nos sirve tener ciencia en una sociedad que
quiere pensar en sus propios problemas y, por qué no, para que pase a
ser un componente inherente de cómo abordamos el mundo, casi tanto como
poner primero un pie adelante, después el otro, y salir caminando hacia
nuevos paisajes.
