DIRECTRICES PARA EL DISEÑO DE UNA UNIDAD DIDÁCTICA
Los autores de este capítulo, otros miembros del grupo de investigación y distintos colaboradores hemos venido llevando adelante sucesivas intervenciones didácticas, diversas en lo que al nivel educativo de implementación se refiere. En esas intervenciones hemos intentado poner a prueba algunas de las hipótesis teóricas que subyacen a nuestra idea de cómo planificar una unidad didáctica para la enseñanza de las ciencias naturales. En este sentido, las aulas donde trabajan nuestros profesores en prácticas y graduados recientes son el campo de prueba de nuestras formulaciones teóricas.
En la planificación de todas esas intervenciones hemos puesto en marcha una serie de estrategias muy variadas, pero que comparten algunos elementos teóricos fundantes que sirven como directrices didácticas8, es decir, como ejes que guían, desde el cuerpo teórico de la didáctica de las ciencias naturales, la tarea de planificar.
En este capítulo hablaremos de tres directrices, que hemos llegado a enunciar a partir del trabajo de investigación e innovación de nuestro grupo. En esta sección describiremos y explicaremos, tanto desde el punto de vista del conocimiento teórico como de las recomendaciones específicas de aula que conlleva tal conocimiento, en qué consisten tales directrices, llamadas niveles de representación, conceptualización metacognitiva de las analogías, y aprender los modelos y aprender sobre los modelos. En la siguiente sección concretaremos esas tres directrices en una unidad didáctica para ciencias naturales de nivel secundario.
Los niveles de representación
Adherimos a la hipótesis de trabajo de que la diferencia entre expertos y novatos radica, entre otras cosas, en la riqueza y movilidad de sus sistemas de representaciones sobre la realidad natural (Galagovsky y Adúriz-Bravo, 2001, 2004). Los expertos son capaces de manejar representaciones concretas y abstractas de la realidad que son simbólicas, esto es, no son un reflejo o copia de la realidad, sino, una reelaboración mediada por categorías teóricas y sostenida en relaciones de inferencia.
En el conjunto de estas representaciones que los expertos en un contenido científico manejan, se cuentan el modelo teórico de referencia (modelo científico erudito) y sus múltiples transposiciones, a las que hemos llamado modelos didácticos. Los expertos son también capaces de usar modelos analógicos, analogías, metáforas y representaciones concretas (y otras clases de representaciones de segundo orden sobre el modelo) en gran cantidad y variedad.
Todo este conjunto de herramientas de representación aparece, en los expertos, autorregulado por un sistema de monitoreo metacognitivo muy desarrollado. Esto permite que los expertos puedan hacer explícitos los alcances y límites de los modelos sobre los sistemas (modelos científicos) y de los modelos sobre los modelos (modelos didácticos y modelos analógicos).
Convengamos que el conocimiento experto se evidencia cuando se expresa en algún lenguaje. Las mentes de los expertos tienen gran movilidad representacional, que demuestran explícitamente al utilizar complementariamente diferentes recursos expresivos. Los estudiantes en principio perciben el aspecto sintáctico del discurso del profesor como experto, y a partir de este deben construir su propio conocimiento, asignando a la sintaxis una semántica (Galagovsky, 2004). Los estudiantes, para utilizar competentemente las representaciones que constituyen los modelos didácticos disponen de sus propias representaciones mentales de partida, seguramente muy diferentes a las de los expertos en ciencias naturales, pero también disponen de los modelos analógicos presentados por el profesorado.
La recomendación (primera directriz) que hemos derivado de estos resultados de investigación reportados en la literatura didáctica es que, en el aula de ciencias naturales, el trabajo consciente y verbalizado sobre diversas representaciones convergentes de un fenómeno puede favorecer en los estudiantes la apropiación del modelo didáctico que da cuenta de ese fenómeno. Por ello, nos parece importante trabajar en la línea de convertir algunos fenómenos naturales cuidadosamente seleccionados para su estudio en “hechos científicos escolares” que funcionen a modo de primera versión de los modelos didácticos prescritos en el currículo (Izquierdo-Aymerich y Adúriz-Bravo, 2003) y nucleen en torno a ellos diversos modos de representación.
La conceptualización metacognitiva de las analogías
Son muy numerosos los trabajos que alientan el uso del razonamiento analógico en las clases de ciencias naturales de los distintos niveles educativos (Clement, 1993; Glynn, 1995; Aubusson et al., 2006, entre otros muchos). En este sentido, nuestra recomendación no es original. Sin embargo, teniendo en cuenta las dificultades que los investigadores han reconocido en las analogías para la enseñanza, se han propuesto secuencias de actividades para trabajar los modelos analógicos en forma más rica y provechosa. Una de estas secuencias es el modelo didáctico analógico (MDA) o analogical model for science teaching (AMST) (Galagovsky y Adúriz-Bravo, 2001; Adúriz-Bravo y Galagovsky, 2003).
El MDA se apoya en dos ideas fuerza. Por una parte, que una forma fructífera de trabajar sobre la analogía debería “emular” los procedimientos cognitivolingüísticos de los científicos, entre ellos, la identificación del problema, la emisión de hipótesis, la abducción de modelos y la selección de la mejor explicación. En segundo lugar, que es necesario un constante “ida y vuelta” metacognitivo entre analogía y modelo didáctico (contenido científico escolar), de modo que ambos se resignifiquen y enriquezcan mutuamente.
Para lograr lo anterior, el MDA se enfoca en cuatro momentos (Galagovsky y Greco, 2009): 1. un momento anecdótico, donde la analogía se presenta en forma de problema, con consignas que los estudiantes deberán resolver; 2. un momento de conceptualización sobre la analogía, donde se buscan consensos sobre cuáles fueron los conceptos fundamentales trabajados en la resolución del problema analógico; 3. un momento de correlación conceptual, donde el contenido científico a aprender encuentra significado por comparación con los sentidos discutidos con la información analógica; y 4. un momento de metacognición, donde cada estudiante toma conciencia de los puentes que construyó, los símiles erróneos o improductivos que descartó y las nuevas relaciones sustantivas aprendidas. Es en este último momento donde se discuten los alcances y las limitaciones del modelo analógico.
Más allá del uso de esta secuencia en concreto, recomendamos (como segunda directriz para la planificación de unidades didácticas) generar espacios explícitos para una suerte de “vigilancia metacognitiva” sobre las analogías: fomentar que los estudiantes sean capaces de realizar transferencias estructurales y funcionales entre análogo (fuente) y analogado (blanco) sin trasladar caracteres anecdóticos o superficiales. Y al mismo tiempo, que ellos reflexionen sobre la potencialidad de la analogía como acceso al modelo didáctico y sobre su naturaleza como representación científica.
Aprender modelos y aprender sobre modelos y modelización
Otro de los elementos centrales de nuestra aproximación a la planificación de unidades didácticas es la atención que prestamos a la dimensión epistemológica en la educación científica, lo que se ha dado en llamar “naturaleza de la ciencia” (Matthews, 1994; McComas, 1998; Adúriz-Bravo, 2005). Nos parece importante que los estudiantes reflexionen, por medio de “metamodelos” (esto es, modelos epistemológicos), sobre qué es la ciencia, cómo ha cambiado a lo largo de la historia y cómo se relaciona con la sociedad y la cultura (Adúriz-Bravo, 2005).
En este sentido, sugerimos (como tercera directriz didáctica) que es importante trabajar explícitamente sobre los procesos cognitivos, lingüísticos, materiales y sociales que se ponen en juego en la clase de ciencias naturales, para luego explorar sus semejanzas y diferencias con la actividad científica erudita (de los científicos) (Lozano et al., 2013). Estaríamos construyendo así una genuina actividad científica escolar en la que se rescate el papel epistémico central que modelos y argumentos tienen para el avance del conocimiento científico en su contexto de producción.
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