Ainoa Marzábal Blancafort - Investigación en Educación Científica en Chile

3.2 Modelos y modelización

Igualmente fructíferas son las áreas asociadas al desarrollo de propuestas teórico metodológicas para trabajar en el aula de ciencias, en las que el papel del alumnado queda claramente señalado, y se espera que integren prácticas de investigación y a la vez desarrollen conocimiento en el área. Dos son especialmente importantes: la indagación y la modelización.

El área de indagación ha tomado importancia, especialmente en Estados Unidos, debido a su incorporación como forma de trabajo en las propuestas curriculares. Se han generado diversos trabajos que señalan qué es y cómo se lleva a cabo, y otros sobre su eficacia y las dificultades asociadas (Ver Flick y Lederman, 2004). En términos generales se busca que el alumnado adquiera habilidades para realizar procesos científicos y conocimiento sobre estos procesos. En el primer caso, se trata de que realicen una serie de actividades organizadas, que incluyen un uso extenso y versátil del discurso oral, escrito, gráfico y simbólico, a fin de solucionar preguntas relevantes o auténticas y que sean capaces de evaluar dichas actividades. Durante las actividades, el alumnado desarrolla saber conceptual, procedimental y actitudinal. Al mismo tiempo, se espera que aprendan acerca de los procesos que los científicos usan para desarrollar conocimiento nuevo, es decir, sobre la naturaleza de la ciencia (Anderson, 2007). Dada la complejidad en el logro de este doble objetivo, esta propuesta se ha tratado como una enseñanza de las ciencias orientada por la indagación.

Las propuestas de indagación han recibido numerosas críticas, cuatro son especialmente importantes. La primera, indica la atención con las visiones de ciencia sobre qué es y cómo se construye conocimiento, junto con la falta de reflexión sobre estos aspectos. La segunda, señala que dentro de la indagación se integran varios elementos clave, uno de ellos es “pensar con modelos” (Bybee, 2004), pero no se plantean procesos de modelización. Una tercera planteada por Osborne (2014) es que a través de la esta perspectiva se confunde el objetivo central de la ciencia con el objetivo del aprendizaje de las ciencias, en este sentido, la debilidad argumentativa de la enseñanza basada en la indagación radica en confundir el hacer ciencia con aprender ciencia. La cuarta, señalada por Osborne (2014), radica en que la denominación de enseñar ciencias a través de la indagación se confunde con que se enseñe la ciencia indagando. Así cualquier actividad que implique práctica, se confunde con esta aproximación pedagógica.

Sin embargo, el área de investigación sobre modelos y modelización, ha mostrado la complejidad asociada a este “pensar con modelos”. Esta aparente contradicción, ha sido señalada por Couso (2014), quien argumenta sobre la importancia de una modelización que integre algunos elementos de indagación.

La modelización, por su parte, ha cobrado fuerza en los últimos veinte años y se considera hoy en día como una de las propuestas más sugerentes para el desarrollo de explicaciones científicas por parte del alumnado; siendo una de las áreas con mayor cantidad de bibliografía: por ejemplo la serie Models and Modeling in Science Education , de Springer, que consta de 12 libros; los monográficos de Science & Education del 2007, núm. 16, vols. 7-8; y el del International Journal of Science Education del 2010, núm. 22, vol. 9. El monográfico de Bio-Grafía, escritos sobre la biología y su enseñanza del año 2014, volumen 7, número 13, puede ser una buena fuente de información en español.

A pesar de la amplia bibliografía, aún existe polisemia en el uso del término modelos, derivada especialmente de las fuentes de origen, algunas desde la filosofía de la ciencia, otras desde la psicología cognitiva. La modelización hoy día se propone como proceso multidimensional que incorpora la motivación, los usos del lenguaje y la dimensión social del aprendizaje (Tamayo, 2001), entre otras. Si bien en esta área se ha desarrollado amplia literatura respecto a sus aspectos conceptuales o teóricos (ver Gutiérrez, 2014), aún hay preguntas abiertas asociadas a su implementación y resultados.

3.3 Regulación y metacognición

Otras de las áreas de investigación que reconocen al alumnado como eje central son las asociadas a la regulación del aprendizaje y a la metacognición. Estas áreas se han desarrollado ampliamente fuera de la educación en ciencias y no han recibido en esta última la atención suficiente. Podemos decir que se trata de líneas emergentes en el campo (Zohar y Dori, 2012). La reflexión sobre cómo promover en dominios específicos la regulación y cómo se manifiesta y promueve en los alumnos al aprender temas asociados a ciencias, es aún un campo abierto de investigación, especialmente porque toma diferente dimensión en los diferentes contenidos y la forma de abordarlos (por ejemplo, desde lo disciplinar a lo multireferencial).

El aprendizaje autorregulado se entiende como un proceso activo y constructivo mediante el cual los estudiantes establecen metas para su aprendizaje y luego monitorean, regulan y controlan su cognición, motivación y actuación, guiados y restringidos por sus metas y por el contexto (Pintrich 2000 en Stoeger et al., 2015). Zimmerman (2002) desde una perspectiva socio-constructivista, opina que la autorregulación involucra más que el conocimiento metacognitivo, implica un sentido subyacente de autoeficacia y agencia personal y los procesos motivacionales y conductuales para poner en práctica estas creencias.

La regulación en ciencias (auto, co-, hetero-, y otras) se ha trabajado en términos de evaluación formativa (Simón, Márquez y Sanmartí, 2006), para la vigilancia metacognitiva, la agencia y el aprendizaje auto-motivado. El estudio de las emociones se ha integrado a esta línea de forma precaria, asociado a la meta-afectividad. En diversos foros se ha reconocido la importancia de la motivación y la afectividad, temas centrales para encarar a los alumnos en su dimensión personal, social y cultural. Desafortunadamente, los estudios sobre emociones en ciencias se han enfocado primordialmente a las presentadas por los docentes, mientras que las de los alumnos han sido exploradas superficialmente. Mucho menos explorado en Educación en Ciencias han sido los procesos de auto-regulación de las emociones.

Reconocer las emociones de los alumnos apenas empieza a cobrar relevancia. Sobre todo porque diversos estudios han identificado que cada vez el estudiantado muestra menos interés por las ciencias. Las tasas de elección de carreras de ciencias han disminuido en forma generalizada. A partir de esto se reconoce que es imperativo realizar investigación sobre cómo interesar a los alumnos en la ciencia (Osborne, Simon y Collins, 2003). Cabe señalar, sin embargo, que este interés en los alumnos, vuelve a situarse en las posturas instrumentalistas, en las que los alumnos vuelven a ser un medio para un fin.

3.4 Hacia una mirada más humanista de los alumnos

Si bien no hemos agotado la investigación asociada a los aprendizajes de los alumnos, vale la pena resaltar algunas voces contemporáneas con mirada crítica. Las críticas a apartados anteriores señalan que en ellas se desconocen las relaciones de poder instauradas en el aula, los intereses reales de los alumnos, además de estar enfocadas en lograr mejores aprendizajes desde posturas de rendimiento, que excluyen la voz de los alumnos. Recientemente la investigación empieza a mirar a los alumnos, ya no como un medio para un fin, sino para entenderlos, identificar sus intereses, necesidades, emociones y finalmente para pensar en una Educación en Ciencias que aporte a los procesos de desarrollo de juicios críticos, participación en la toma de decisiones, desarrollo de la identidad (personal o grupal). Todo ello para aportar a una vida más feliz, justa y plena. Cabe señalar que diversas investigaciones en las líneas o áreas señaladas con antelación incorporan esta mirada, aunque ello no es característico de la gran mayoría.