Mario Quintanilla - Enseñanza de las ciencias para una nueva cultura docente

El plano instrumental-operativo, identifica aquellos momentos o fragmentos del enfrentamiento y solución de los problemas en que los recursos del sujeto o del grupo que los resuelve, están centrados en aspectos tales como el contenido (científico), las relaciones que lo caracterizan, las soluciones posibles y las estrategias, procedimientos, etcétera. Es un plano más bien formal y axiomático desde el punto de vista de la enseñanza de las ciencias, es decir los instrumentos que convencionalmente posibilitan la solución de dichos problemas de acuerdo a la formalización característica de la ciencia en este plano (fórmulas, cálculos, gráficos, etc,). En este plano, por estar la atención del alumno dirigida hacia el problema, los procesos de control consciente procuran mantener el dominio de la ejecución que está teniendo lugar y suelen expresarse también en la anticipación del curso de la solución, sobre todo cuando se ha “mecanizado” la solución o la técnica para solucionarlo. Esto está muy vinculado a la evaluación de los aprendizajes científicos, puesto que el producto resultante de un problema pudiera estar correcto, sin que el sujeto que lo resolvió sea consciente de la estructuración lógica que subyace a la explicación científica o comprensión interpretativa del modelo teórico del mismo (Labarrere y Quintanilla, 2002). Algunos ejemplos: Graficar la pendiente volumen/temperatura; ¿Cuál es la valencia del calcio?; Definir célula; Calcular la cantidad de masa del solvente; ¿Qué es el cambio químico?

El movimiento por el plano personal-significativo indica otro ángulo de la resolución de un problema científico. En este, los procesos y estados personales de quien resuelve el problema resultan ser los relevantes y la atención del sujeto deja a un lado el análisis de la situación, la búsqueda activa de instrumentos, las representaciones de finalidades vinculadas con la solución esperada y se centra en la persona, como sujeto de la solución. Lo que resulta relevante es todo el repertorio cognitivo del sujeto que se pone en marcha para vincular sus experiencias personales con el objeto de conocimiento al que se ve enfrentado, superando la mirada simplemente algorítmica de la resolución del problema. Algunos ejemplos: Grafica la pendiente volumen/temperatura, ¿Cuál es de acuerdo con lo que has leído, la valencia del calcio?; Define célula; Calcula la cantidad de masa del solvente; ¿Cómo explicas la combustión de una vela? En el plano personal se construyen los significados y sentidos de los “contenidos problémicos”. Aquí adquieren relevancia los por qué y para qué del enfrentamiento y la resolución de los problemas científicos; también desempeñan un papel importante los puntos de vista, las representaciones y creencias que, sobre los problemas, la solución y ellos mismos, como solucionadores, tienen los sujetos, aunque en muchos casos los mismos sean inestables o poco coherentes desde la lógica de la ciencia, su método y naturaleza. Desde nuestro punto de vista, cuando se habla de la existencia del plano personal y del movimiento del sujeto por él, se introduce la existencia de un espacio en el que actúan y se generan los sentidos o significados personales de quien soluciona el problema y que tiene que ver con el contexto significativo de su cotidiano o experiencia personal en relación con el contenido del problema y cómo abordarlo. Este aspecto es clave para potenciar la creatividad de los sujetos que aprenden, aun cuando los ambientes de aprendizaje a los que se enfrenten sean limitados o restrictivos (Labarrere y Quintanilla, 2002).

En el plano relacional-social (o cultural), identificado como espacio generado en la solución grupal o colectiva de problemas o en la interacción netamente pedagógica centrada en la solución, se hace referencia no solo a las relaciones que constituyen la trama que se teje en los procesos comunicativos, sino también y acaso sobre todo, al conocimiento y la representación que los sujetos tienen de esas interacciones, así como al dominio y la conciencia que ellos alcanzan respecto a la producción de relaciones deseables, ya sea para la solución de los problemas en cuestión, o para los propios procesos formativos en los cuales están involucrados. Aquí radica también la historia del sujeto como individuo y la historia del colectivo como grupo, puesto que de estas interacciones (memoria compartida) surgen nuevas miradas, más complejas y abarcadoras para enfrentarse a la resolución del problema científico, cuyo abordaje final puede tener una significativa dosis de consenso resultado de la convergencia de ideas, supuestos, relaciones, experiencias, etc., entre todos los sujetos del grupo. Grafiquen la pendiente volumen/temperatura; ¿Cuál es de acuerdo con lo que han leído la valencia del calcio?; Definan célula; Calculen la cantidad de masa del solvente; ¿Cómo explicarían la combustión de una vela?

El desplazamiento del sujeto por los planos del pensamiento científico (PPC) o espacios de la resolución de un problema para la promoción de CPC, puede tener lugar en un solo plano o como tránsito de uno a otro o coexistiendo; de manera que si, a partir de los fragmentos del discurso, o de la observación de la actividad de resolución, se elabora un determinado perfil del movimiento, se observa una línea quebrada donde se suceden fragmentos de la solución, y en los que se evidencia que en momentos diferentes, quienes resuelven un problema persiguen objetivos diversos, aun cuando se hayan explicitado los objetivos comunes del grupo. Esto es muy importante, porque supone orientar la autorregulación de los procesos de aprendizaje científico y del control de los planos del desarrollo para abordarlos de manera diferente por cada uno de los estudiantes. Por ejemplo, si un alumno que resuelve un problema de química está tratando de establecer cuál es el contenido “científico” de este, si se puede referir o no a la teoría atómica y si es posible coordinarle determinado procedimiento de resolución, entonces él se está moviendo en el plano instrumental operativo; en este caso, los objetivos que actúan se refieren a la comprensión de la estructura del problema, el conjunto de relaciones que la singularizan, sus partes y los instrumentos de solución que pueden resultar viables según “la densidad y coherencia” del modelo que tenga acerca del contenido específico (teoría atómica). En un sentido bastante relativizado, puede asumirse que el desplazamiento del “pensar teórico y práctico” del estudiantado por alguno de los planos o de un plano a otro presupone cierta desconexión o coexistencia más o menos duradera de los otros planos. Así, cuando un estudiante está tratando de establecer el contenido científico de un problema, sus tramas (o redes) estructurales y los posibles instrumentos de acceso, no podrá situarse al mismo tiempo en los significados científicos de la actividad, ni tampoco en el plano relacional en el que estos contenidos y significados cobran valor sobre los supuestos didácticos de la actividad científica que estamos sustentando en estas ideas. Podría pensarse que los casos en que se pide ayuda para solucionar un problema científico, es decir, cuando se busca la resolución mediante el soporte del otro (el grupo/el profesor), sean evidencias del desplazamiento, por los planos instrumental operativo y social, a la vez; pero aunque asumiéramos que la ocurrencia de los hechos, aquí, resulta simultánea, debemos recordar que la acción en el plano relacional cultural, como la hemos definido, requiere de un acceso más o menos consciente, y por tanto es imposible que ambas finalidades emerjan al unísono en la conciencia tanto del sujeto que aprende como en el marco lógico del profesor de ciencia o de sus propios compañeros (Labarrere y Quintanilla, 2002).

En un sentido aún más complejo, pensamos que el camino de la formación científica requiere necesariamente una argumentación didáctica conectada al análisis de los diversos factores que han condicionado, sino determinado, las maneras en que se aprende a enseñar y a divulgar el conocimiento científico, en distintas épocas y culturas. En su libro La comprensión humana, Toulmin (1977) instala una discusión interesante acerca del “cambio conceptual” y del “cambio científico” utilizando como fundamento los “problemas a los que se enfrentan los científicos’ identificando tres métodos que permiten discriminarlos y resolverlos: Estos modos o métodos serían: (a) Mejorar la representación o los modelos teóricos (Pensamiento, P), (b) Introducir nuevos sistemas de comunicación (Lenguaje, L) y (c) Refinar los métodos experimentales en los fenómenos (Experiencia, E). En la Tabla 1, sintetizo estas ideas a continuación6: