Duit 2006 Investigacion Como Requisito

7/25/2019 Duit 2006 Investigacion Como Requisito

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SN (Versin impresa): 1405-6666XICO

2006Reinders Duit

LA INVESTIGACIN SOBRE ENSEANZA DE LAS CIENCIAS. UN REQUISITOIMPRESCINDIBLE PARA MEJORAR LA PRCTICA EDUCATIVA

Revista Mexicana de Investigacin Educativa,julio-septiembre, ao/vol. 11, nmero030

COMIEDistrito Federal, Mxico

pp. 741-770

Red de Revistas Cientficas de Amrica Latina y el Caribe, Espaa y Portugal

Universidad Autnoma del Estado de Mxicohttp://redalyc.uaemex.mx
mailto:[email protected],[email protected]://redalyc.uaemex.mx/http://redalyc.uaemex.mx/http://redalyc.uaemex.mx/mailto:[email protected],[email protected]


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LA INVESTIGACINSOBRE ENSEANZA DE LAS CIENCIAS

Un requisito imprescindible para mejorar la prctica educativaREINDERS DUIT

Resumen:Presentamos una concepcin de la enseanza de las ciencias que sirva para mejo-rar la prctica en el aula y los programas destinados a la formacin de profesores;parte de un modelo de reconstruccin educativa que sostiene que los temas deinters relacionados con las ciencias como materia, por un lado, y las necesidadesy capacidades de aprendizaje de los estudiantes, por el otro, deben recibir la mis-ma atencin al intentar desarrollar un enfoque de mejoramiento cualitativo. Adems,las actividades de investigacin y de desarrollo deben estar estrechamente vincu-ladas. Se ha afirmado que tal marco de referencia para la investigacin en ense-anza de las ciencias es un prerrequisito insoslayable para mejorar la prcticainstitucional y, de ah, para el progreso ulterior de la bibliografa cientfica.

Abstract:

We present a conception of science education that serves to improve classroom

teaching and teacher training programs. It is based on a model of educationalreconstruction that sustains that topics of interest related to the subject of science,on one hand, and students needs and abilities to learn, on the other hand, mustreceive equal attention in any attempt to develop a focus of qualitative improvement.In addition, research and development activities must be closely linked. The affirmationis made that such a frame of reference for researching science education is an unavoidableprerequisite for improving institutional practice, and thus the ulterior progress ofscientific bibliography.

Palabras clave:enseanza de las ciencias, investigacin, prctica educativa, alumnos,profesores.Key words:science education, research, educational practice, students, teachers.

Reinders Duit es profesor del IPN-Leibniz-Institute for Science Education, Olshausenstrae 62, Zimmer224, D-24098 Kiel, Alemania. CE: [email protected]

RMIE, JULIO-SEPTIEMBRE 2006, VOL. 11, NM. 30, PP. 741-770

La mirada de los especialistas. Autor invitado


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Las mltiples disciplinas de referencia

para la enseanza de las ciencias

a enseanza de las ciencias es una disciplina verdaderamente interdis-ciplinaria. Est claro que en este caso las ciencias son la disciplina de

referencia y de mayor peso, pero es necesario contar con competencias envarias otras (figura 1).

La filosofa y la historia de la ciencia ofrecen pautas de pensamientoque permiten analizar de forma crtica la naturaleza de la ciencia y sucontribucin especfica para la comprensin del mundo, es decir de lanaturaleza y la tecnologa. La pedagoga y la psicologa, por su parte, po-sibilitan la adquisicin de competencias capaces de ofrecer puntos de re-ferencia tanto para considerar hasta qu punto cierto tema merece serenseado como para llevar a cabo estudios empricos sobre si el tema encuestin puede ser o no entendido por los estudiantes. Pero otras discipli-nas de referencia entran en juego como, por ejemplo, la lingstica, quepuede ofrecer marcos de referencia para analizar el discurso en el aula oconceptuar el aprendizaje de la ciencia como una introduccin a un nue-vo lenguaje o bien a una nueva tica que enfoque la enseanza sobre te-mas morales.

FIGURA 1

Disciplinas de referencia para la enseanza de la ciencia

L

Filosofa de la ciencia Ciencia Historia de la ciencia

Pedagoga Psicologa

Otras disciplinas de referencia,por ejemplo:

Sociologa / Antropologa / Lingustica / tica

Enseanza

de la ciencia


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La investigacin sobre enseanza de las ciencias: un requisito imprescindible para mejorar la prctica educativa

La naturaleza interdisciplinaria de la investigacin en enseanza de laciencia es, en gran parte, responsable de los grandes retos que representanla puesta en prctica y el desarrollo de este campo. Por supuesto, se nece-sitan competencias bsicas en ciencias, pero tambin son necesarias com-petencias sustanciosas en un amplio abanico de disciplinas adicionales.Cabe observar que, en principio, los profesores de ciencias requieren tam-bin de este amplio espectro. Adems, no es suficiente para los docentesdominar a fondo el tema para ensear su materia. Necesitan, por lo me-nos, conocimientos bsicos sobre la naturaleza de las ciencias, como losque ofrecen la filosofa y la historia de la ciencia, as como cierta familia-ridad con las nuevas visiones sobre enseanza y aprendizaje eficientes comolos de las nuevas tendencias de la pedagoga y de la psicologa.

Shulman (1987) afirma que el docente debera manejar un amplio espec-tro de disciplinas muy diversas y su concepcin de un conocimiento peda-ggico de los contenidos (en ingls, content specific pedagogical knowledgeo, en su forma resumida, Pedagogical Content Knowledge, PCK) ha sido adoptadacon gran aceptacin en la enseanza de las ciencias (Gess-Newsome y Lederman,1999). La idea es la siguiente: tradicionalmente, en el marco de los progra-mas de formacin docente, los profesores reciben conocimientos relaciona-dos tanto con los contenidos como con la forma de ensearlos. Lo que amenudo suele faltar es el vnculo entre ambos, el que est especficamenteanclado en el mbito de los contenidos y el conocimiento pedaggico.

Shulman opina que este tipo de conocimientos, el pedaggico del con-tenido o PCK, es un elemento clave para lograr una enseanza con xitoque cumpla con sus propsitos. La concepcin de las ciencias tal y comose ilustra en la figura 1 refleja la idea de Shulman sobre los PCK. La nece-sidad de vincular competencias que provienen del mbito de los conteni-dos con las de varias otras disciplinas (entre ellas ms particularmente lapedagoga y la psicologa) es la piedra de toque de la concepcin de ense-anza de la ciencia que discutiremos aqu.

Una explicacin preliminar de la disciplina interdisciplinaria que es laenseanza de las ciencias puede ser la siguiente:1

La enseanza de las ciencias es la disciplina que se ocupa de la enseanza y elaprendizaje de las ciencias en las escuelas y fuera de ellas. La investigacin en

enseanza de las ciencias comprende la seleccin, la legitimacin y la recons-

truccin educativa de los temas que deben formar parte del aprendizaje, de la


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seleccin y justificacin de los objetivos principales de la enseanza y del aprendizaje

y de una secuencia de enseanza que tome en cuenta los antecedentes cognitivos,afectivos y sociales del que aprende. Otro mbito de la enseanza de las cien-

cias es el desarrollo basado en la investigacin, as como la evaluacin de los

enfoques y de los materiales de enseanza y aprendizaje.

Obviamente, en el centro de esta explicacin est la investigacin sobre lassituaciones reales de enseanza y aprendizaje; sin embargo, la indagacin quese realiza sobre los diversos contextos en los que tienen lugar este procesotambin debe ser incluida, como ser argumentado en el apartado siguiente.

Las tradiciones de la investigacin

y el desarrollo en enseanza de las ciencias

En una revista sobre investigacin en enseanza de las ciencias de recientepublicacin, Jenkins (2001) distingue, en los ltimos treinta aos, dostradiciones a las que llama pedaggica y emprica:

La tradicin pedaggica tiene como objetivo principal el mejoramiento directo

de la prctica, entendiendo aqu la prctica como la enseanza de las ciencias [...]

(p. 20). La tradicin emprica, siempre ms presente en Estados Unidos que enEuropa, se ha debilitado considerablemente en los ltimos treinta aos; est aso-

ciada con el positivismo y busca los datos objetivos que se necesitan para enten-

der y ejercer cierta influencia en una realidad educativa predeterminada, unaestrecha familiaridad que est en el centro de la tradicin pedaggica (p. 21).

Si se toma como ejemplo la enseanza de la qumica, Jenkins (2001:21)dice que los seguidores de la tradicin pedaggica son los que impartenesta materia en escuelas de nivel medio, medio superior y superior y quepublican en revistas como Education in Chemistryo elJournal of ChemicalEducation. Estos investigadores no se alejan de la disciplina acadmica dela qumica y muchos de ellos opondran una fuerte resistencia a cualquierintento por colocarlos en la categora de especialistas en ciencias sociales,en vez de ciencias naturales.

No cabe duda de que sta es una distincin muy importante que sirvepara marcar las corrientes principales de la enseanza de las ciencias comodisciplina de investigacin. Parece necesario, sin embargo, un nfasis ligera-mente diferente sobre las caractersticas distintivas de ambas escuelas. Tenemos,


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por un lado, un grupo de investigadores en enseanza de las ciencias queestn cercanos a un campo cientfico en particular. Su atencin se centra noslo en la prctica docente, sino que ponen mayor nfasis en problemas delos contenidos cientficos y en la elaboracin de nuevas secuencias de ense-anza y aprendizaje. Desafortunadamente, la mayor parte de las veces asis-timos a una falta de equilibrio entre la clara vocacin cientfica de la prcticaeducativa y la orientacin hacia, por un lado, las necesidades y los interesesde los estudiantes y, por el otro, los procesos de aprendizaje. Adems, suelehaber deficiencias en la integracin entre investigacin (y en particular laemprica sobre enseanza y aprendizaje) y desarrollo.

Por otra parte, encontramos un fuerte nfasis en las necesidades de losestudiantes en varios mbitos y en el mejoramiento de los entornos deaprendizaje, a menudo acompaado por un desprecio de los asuntos rela-cionados con las ciencias como materia de estudio. Una cantidad conside-rable de experiencias de enseanza por cambio conceptual (Schnotz, Vosniadou,y Carretero, 1999) parecen caer en esta categora. Podramos resumir ladistincin entre ambas tradiciones llamando a la primera un enfoque orientadohacia la cienciay, a la segunda, hacia el estudiante. El progreso en la com-prensin y el aprendizaje de las ciencias parece ser posible slo si existecierto equilibrio entre estas dos perspectivas . La elaboracin de secuenciasde enseanza y aprendizaje para las ciencias requiere de la fusin de am-bos puntos de vista.

Fensham (2001), conocido por sus contribuciones en el mbito de la di-dctica de las ciencias con orientacin hacia el estudiante seala (2000) lanecesidad de investigar sobre enseanza y aprendizaje para repensar los con-tenidos de la ciencia, de verlos tambin como una problemtica2(y no slo elmodo en el que se ensean los contenidos) y reconstruirlos desde el punto devista educativo. Sus consideraciones forman parte de la discusin sobre laoposicin entre la tradicin europea llamada Didaktiky la basada en el cu-rrculum (Hopmann y Riquarts, 1995). Mientras la tradicin curricular secentra de algn modo en la vertiente empricade Jenkins (2001) y en lo quese ha llamado anteriormente la orientacin hacia el estudiante, la de la Didaktiktiene como propsito combinar las caractersticas principales de la orienta-

cin hacia los estudiantes y hacia la ciencia de forma equilibrada.Tambin Dahncke et al. (2001) argumentan en favor de una visin inte-gral de las cosas. Afirman que la comunidad de la enseanza de las cienciashasta hoy ha estado dividida en los dos grupos mencionados y que existen


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brechas considerables entre ellos que obstaculizan fuertemente el progresoque tanto se necesita. Tambin enfatizan en que hay zanjas importantesentre la enseanza de las ciencias y, por un lado, las ciencias de la educa-cin, la pedagoga y la psicologa y, por el otro, la prctica escolar. Defien-den una visin que est en favor de emancipar la enseanza de las cienciastanto de los mbitos referenciales de la ciencia como de las ciencias de la edu-cacin, con un nfasis particular en el mejoramiento de las prcticas educativas.Esta enseanza debera ser vista como un campo de investigacin interdis-ciplinario en s, tal como lo intentamos esbozar en la figura 1.

Psillos (2001) tambin seala la relevancia de esta concepcin de laenseanza de las ciencias. Distingue tres modos de investigacin: elprctico

se ocupa de problemas con los que se enfrentan en el aula, el tecnolgicotrata de los intentos de los que toman decisiones para mejorar la ensean-za de las ciencias y, finalmente, el cientficorepresenta la enseanza de lasciencias como un mbito de investigacin en s. Afirma que es necesariovincular las preocupaciones ms importantes de los tres modos para en-frentar las distintas dificultades inherentes al mejoramiento de la ense-anza y el aprendizaje de las ciencias (2001:11).

Entre los que ensean ciencias, es de sentido comn que el mejora-miento de la prctica sea el objetivo principal de la investigacin en esecampo. Sin embargo, Millar (2003) piensa basndose en argumentos es-grimidos por Jenkins (2001) que muchos de estos estudios se limitan a

lo que funciona en la prctica. Afirma que:

El papel de la investigacin no estriba slo en decirnos qu funciona. Algunos

de los estudios de investigacin ms valiosos han sido los que han hecho que laspersonas tengan conciencia de los problemas que existen en las prcticas actuales.

La investigacin puede proporcionar informacin en una amplia gama de modos

que no siempre logran ofrecer respuestas claras y precisas, pero s consiguen pro-

porcionarnos el tipo de percepciones que nos permiten ver las situaciones fami-

liares con nuevos ojos, agudizando el pensamiento, dirigiendo la atencin hacia

problemas importantes, cuestionando las ideas preconcebidas, fomentando el debatey estimulando la curiosidad (Millar, 2003:7-8).

La concepcin de investigacin en enseanza de las ciencias que se esbozaen los apartados siguientes est basada en esta lnea ms global que tiendea mejorar la prctica.


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El modelo de reconstruccin educativa

El modelo de reconstruccin educativa (Duit, Gropengieer y Kattmann,2005) (figura 2) puede ofrecer una visin ms profunda de la naturalezainterdisciplinaria de la investigacin en ciencias de la educacin de lo quehaba sido esbozado hasta ahora. Ha sido desarrollado como un marco teri-co para diversos estudios que muestran hasta dnde es posible y vale la penaensear dominios particulares de las ciencias. Se basa en la necesidad de equilibrarlas cuestiones relacionadas con los contenidos de las ciencias y los problemaseducativos, cuando las secuencias de enseanza y aprendizaje estn hechaspara lograr el mejoramiento de su comprensin y pueden, por lo tanto, favo-recer el desarrollo de niveles satisfactorios de alfabetizacin cientfica. 3Asi-

mismo, puede ser empleado para estructurar los esfuerzos educativos de losdocentes, puesto que ellos tambin pueden ser vistos como personas queaprenden. Adems, proporciona un marco de referencia para la concepcinde la investigacin en educacin de las ciencias esbozada anteriormente.

FIGURA 2

El modelo de reconstruccin educativa

(1)

Anlisis de la estructura de los contenidos

Aclaracin de la materia

Anlisis de la relevancia educativa

(2)Investigacin

sobre enseanza y aprendizaje

Puntos de vista de los que aprenden

(opiniones y concepciones, junto conlas variables afectivas)

Procesos de enseanza y aprendizajeOpiniones y concepciones

de los docentes

Estructura de los

contenidos para la enseanza

Estructura de los

contenidos cientficos

Las ideas bsicassobre contenidos que estn bajo inspeccin

Simplificacin Construccinde la estructura de loscontenidos para la enseanza

(3)Desarrollo y evaluacinde la enseanza (piloto)

Se toman en cuenta los problemas

que surgen en los entornos reales deenseanza y aprendizaje


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Este modelo est basado en la tradicin educativa alemana de Bildungyde Didaktik (Westbury, Hopmann y Riquarts, 2000). Estos trminos sondifciles de traducir con precisin. Literalmente, Bildunges formacin pero,en los hechos, la Bildungest vista como un proceso. Este trmino se em-plea para la formacin del que aprende como una persona integral, es decirpara el desarrollo de la personalidad del que aprende. El sentido de Didaktik4

se basa en la idea de la Bildungy tiene que ver con el proceso analtico queconsiste en transponer (o transformar) el conocimiento humano (la heren-cia cultural) como conocimiento disciplinario especfico en conocimientoapto para ser enseado y capaz de contribuir a la formacin mencionada (laBildung) de los jvenes. En pocas palabras, la estructura de los contenidos

de un campo especfico del conocimiento (por ejemplo, la fsica) tiene queser transformada en una apta para la enseanza. Ambas estructuras son sustan-cialmente diferentes. La primera, por lo que respecta a un tema particular(por ejemplo, la nocin de fuerza), no puede ser transferida directamentehacia la de contenidos para la enseanza. No slo tiene que ser simplificada(con el fin de hacerla accesible para los estudiantes), sino tambin enrique-cida al ubicarla en contextos que cobran sentido para los que estn en unproceso de aprendizaje.

En este proceso se pueden diferenciar dos fases: la primera se puedellamar elementarizacin. Con base en este conjunto de ideas bsicas seconstruye la estructura de contenidos para la enseanza. Una de las reivin-

dicaciones clave de la tradicin de la Didaktik es justamente que ambosprocesos, el de elementarizacin y el de construccin de la estructurade contenidos para la enseanza, estn estrechamente vinculados con de-cisiones sobre los propsitos de la enseanza de los contenidos y con lasperspectivas cognitivas y afectivas de los estudiantes (figura 2). Estas pers-pectivas incluyen, por un lado, las concepciones que poseen los estudian-tes antes del proceso de enseanza y sus habilidades cognitivas generales y,por el otro, sus intereses, sus auto-percepciones y actitudes hacia lo otro.

Algunas caractersticas clave de la tradicin de la Didaktikalemana quehan sido adoptadas por el modelo de reconstruccin educativa sern esbo-zadas en el apartado siguiente. Una de las referencias clave es el anlisis

educativo (Didaktische Analyse) de Klafki (1969). Sus ideas, que partendel principio de la primaca de los objetivos y de las intenciones de laenseanza, estructuran el anlisis educativo (es tambin el caso en el mo-delo que se presenta en la figura 2), en cuyo centro encontramos las cinco


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preguntas que se muestran en la tabla 1, que tambin desempean un pa-pel importante en nuestro modelo.

TABLA 1

Preguntas clave del anlisis educativo (Didaktische Analyse) de Klafki (1969)

1) Cul es la idea general representada por los contenidos en cuestin? Qu fenmenos o

principios bsicos, qu leyes generales, criterios, mtodos, tcnicas o actitudes pueden ser

tratados de forma ejemplar al abordar los contenidos?

2) Cul es el significado profundo de los contenidos en cuestin y de las experiencias, los

conocimientos, las habilidades y los talentos por adquirir atendiendo a los contenidos en la

vida intelectual real de los estudiantes? Cul debera de ser el significado de los conteni-

dos desde un punto de vista pedaggico?

3) Cul es el significado de los contenidos para el futuro de los estudiantes?

4) Cul es la estructura de los contenidos si lo vemos desde el punto de vista pedaggico

esbozado en las preguntas 1 a 3?

5) Cules son los casos, fenmenos, situaciones o experimentos que hacen que la estructura

de los contenidos en cuestin merezca ponerse en cuestin y sea interesante, accesible y

comprensible para los estudiantes?

Otra figura de pensamiento importante en la tradicin de la Didaktikalema-

na, que se retoma en el modelo de reconstruccin educativa, es la idea de unainteraccin fundamental entre todas las variables que determinan la ensean-za y que se muestran en la figura 3.

FIGURA 3

Acerca de la interaccin fundamental de variables de la enseanza(Heimann, Otto y Schulz, 1969)

Intenciones Temas de enseanza Mtodos Recursos(propsitos y objetivos) (contenidos) de enseanza empleados para la enseanza

Por qu? Qu? Cmo? Por qu medios?

Condiciones intelectuales y referentes Condiciones socioculturales previas

a la actitud previas a la enseanza (p. ej., normas de la sociedad, influencia

(p. ej., concepciones previas al proceso de la sociedad y de la v ida en los estudiantes)de enseanza, estado de las operaciones

mentales generales, intereses y actitudes)


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El modelo de reconstruccin educativa est vinculado con un cuadroepistemolgico de corte constructivista (Philips, 2000; Duit y Treagust,1998, 2003; Widodo, 2004). Esta orientacin presenta dos facetas clave.En primer lugar, el aprendizaje es visto como la labor de estudiantes queconstruyen sus propios conocimientos sobre los cimientos de un saber yapreexistente. Las concepciones y creencias que ellos traen consigo al mun-do de la enseanza no son consideradas como obstculos para el aprendi-zaje, sino puntos de partida para guiarlos hacia el saber cientfico por conseguir(Driver y Easley, 1978). En segundo lugar, el saber cientfico es visto comouna construccin humana (Abd-El-Khalick y Lederman, 2000); es decir,este modelo parte del punto de vista de que no existe ninguna estructurade contenidos verdadera para un rea especfica. Lo que se suele llamarcomnmente la estructura de los contenidos ci entficos (por ejemplo en lafigura 2) es considerada como el consenso de una comunidad cientficaespecfica. Cada presentacin de este ltimoen los manuales ms prestigia-dos es una reconstruccin idiosincrsica de los autores, que el lector pue-de detectar en los objetivos especficos que stos persiguen explcita oimplcitamente (Kattmann et al. 1995).

Por consiguiente, tampoco la estructura de los contenidos cientficospara la enseanza (figura 2) es algo simplemente dado por la estructurade los mismos. Debe ser construida por el que elabora el plan de estudioso por el maestro, con base en los objetivos vinculados con la enseanza de

un contenido especfico. En otras palabras, la estructura de los contenidoscientficos debe ser reconstruida desde una perspectiva educativa. sta esla esencia del trmino reconstruccin educativa.

Muchos profesores, y en trminos generales todos los que estn vincu-lados de alguna manera con la enseanza de las ciencias, piensan que laestructura de los contenidos para la enseanza debe ser ms asequibleque la de los cientficos para lograr que los estudiantes comprendan lamateria. Del mismo modo, llaman reduccin al proceso que consiste enelaborar la estructura de los contenidos para la enseanza. Sin embargo,esta perspectiva es completamente errnea. De cierto modo, para respon-der a las necesidades de los alumnos, dicha estructura debe ser forzosa-

mente mucho ms compleja que la de los contenidos cientficos. En efecto,es necesario anclar el conocimiento cientfico abstracto en distintos con-textos para abordar problemas como las potencialidades de aprendizaje ylas posibles dificultades de los que aprenden.


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El modelo de reconstruccin educativa est integrado por tres compo-nentes estrechamente vinculados (figura 2):

1) El anlisis de la estructura de los contenidos5incluye dos procesos muyrelacionados: la aclaracin de la materia estudiada y el anlisis de surelevancia educativa. El primero se basa en el estudio de contenidosde los manuales ms prestigiados y de publicaciones clave sobre eltema, pero tambin puede tomar en cuenta su desarrollo histrico. Esinteresante notar que el hecho de considerar tambin las concepcio-nes de los estudiantes previas a la enseanza que han demostrado amenudo su oposicin con los conceptos cientficos por aprender (Drivery Erickson, 1983) contribuye a una comprensin ms apropiada delos contenidos cientficos en el proceso de aclaracin de la materia.Las experiencias muestran que las concepciones sorpresivas y aparen-temente extraas de los alumnos pueden ofrecer miradas nuevas sobrelos contenidos cientficos y permitir, por lo tanto, una comprensindistinta y ms profunda (Kattmann, 2001; Duit, Komorek y Wilbers,1997). Tradicionalmente, los contenidos cientficos denotan, en sumayora, conceptos y principios cientficos. Sin embargo, opinionesrecientes contenidas en las publicaciones especializadas (Bybee, 1997)afirman que tambin los procesos cientficos, las concepciones de lanaturaleza de las ciencias y de su importancia en la vida diaria y en

la sociedad deberan recibir una mayor atencin en la enseanza alrespecto (Osborne, Ratcliffe, Millar y Duschl, 2003; McComas, 1998).Todos estos temas adicionales necesitan incluirse tambin en el pro-ceso de reconstruccin educativa.

2) La investigacin sobre enseanza y aprendizajecomprende estudios empricossobre diversas caractersticas de entornos de aprendizaje especficos. Elestudio de las perspectivas de los estudiantes incluyendo sus concepcionesprevias a la enseanza y variables en el plano de lo afectivo como losintereses, las autoconcepciones y las actitudes desempea un papel es-pecial en la reconstruccin educativa. Pero se pueden encontrar mu-chos ms trabajos sobre los procesos de enseanza y aprendizaje y sobre

el papel particular de los mtodos de enseanza, los experimentos ydems herramientas educativas . La investigacin sobre las opinionesy las concepciones de los profesores sobre los contenidos cientficos y elaprendizaje de los estudiantes tambin es un elemento esencial.


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3) El desarrollo y la evaluacin de la enseanzatienen que ver con la ela-boracin de materiales educativos, actividades y secuencias de ense-anza y aprendizaje. La elaboracin de entornos para el aprendizajeest en el centro de este componente. Para ello se toman en cuenta,antes que nada, las necesidades especficas y las capacidades de losestudiantes para lograr los objetivos fijados. Para evaluar el material ylas actividades en cuestin se emplean diversos mtodos empricos,como entrevistas con alumnos y profesores por ejemplo, sobre suvaloracin de los materiales elaborados, cuestionarios sobre el desa-rrollo de las variables cognitivas y afectivas de los estudiantes y an-lisis de prcticas educativas grabadas en video. El desarrollo de actividadesy de materiales as como la investigacin sobre varias cuestiones rela-cionadas con la enseanza y el aprendizaje de las ciencias estn estre-chamente vinculados (Duit y Komorek, 2004).

El modelo de reconstruccin educativa que se presenta aqu comparte caracte-rsticas importantes con otros recientes cuyo propsito es mejorar la prctica.En primer lugar, el proceso cclico de reconstruccin educativa, es decir, dereflexin terica, anlisis conceptual y desarrollo curricular a escala reduciday la investigacin de aula sobre la interaccin entre procesos de enseanza yde aprendizaje tambin es una preocupacin clave para la concepcin del conceptode investigacin sobre desarrollo presentado por Lijnse (1995).

En el campo de la psicologa educativa hemos asistido a una discusinintensa sobre el significado real de los resultados que arroja la investiga-cin sobre enseanza y aprendizaje para el mejoramiento de la prcticaeducativa. Kaestle (1993) public un artculo titulado The awful reputationof educational research (La terrible reputacin de la investigacin en edu-cacin) y Wright (1993) plante una pregunta similar en su artculo Theirrelevancy of science education research: perception or reality? (La faltade pertinencia de la investigacin en enseanza de las ciencias: cuestin depercepcin o realidad?). En ambos casos, el argumento principal es quela cultura peculiar de la investigacin en educacin y en enseanza de lasciencias que predomina en las comunidades cientficas es la responsable

de que los resultados de los estudios no tengan una importancia real parael mejoramiento de la enseanza. Como reaccin a estas declaraciones surgiuna discusin virulenta, que contribuy sustancialmente a un giro en lamateria que llev de la investigacin educativa pura a su vertiente aplicada


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(Gibbons et al., 1994; Vosniadou, 1996; Cobb, et al., 2003). Se ha dichoque la investigacin del diseo es algo necesario para lograr colmar labrecha entre la indagacin sobre enseanza y aprendizaje y la prctica educativa(Cobb et al., 2003). El estudio del diseo vincula, de forma estrecha, lainvestigacin y el desarrollo y toma en cuenta, de manera explcita, lasprcticas educativas, en muchos aspectos del mismo modo que el modelode reconstruccin educativa.

Este modelo no slo ha demostrado ser un marco frtil para la planeaciny el diseo educativos, sino tambin para el desarrollo profesional de los do-centes. Cuestiones como el hecho de pensar dentro del marco impuesto porel modelo tambin son consideradas esenciales para lograr el mejoramientode las formas de pensar de los profesores en su actuacin en el aula (West yStaub, 2003; Kattmann, 2004; Duit, Komorek y Mller, 2004).

Los mbitos de la investigacin en enseanza de las ciencias

El modelo de reconstruccin educativa presentado en el apartado anteriorposibilita la identificacin de cuatro mbitos principales en la investiga-cin en enseanza de las ciencias.

Anlisis de la estructura de los contenidos

Existen dos procesos estrechamente vinculados, es decir, la aclaracin dela materia y el anlisis de su pertinencia educativa. Es preciso tomar en

cuenta el hecho de que los contenidos se toman aqu de una forma msincluyente de la acostumbrada. Se trata no slo de los conceptos y princi-pios de las ciencias, sino tambin de los procesos cientficos y de las opi-niones sobre su naturaleza y de su importancia para la sociedad vistos comoelementos esenciales de los contenidos cientficos.

Los mtodos de investigacin para la aclaracin de la materia (relaciona-da con el conjunto de cuestiones vinculadas con los contenidos que vimosantes) son de naturaleza analtica (o hermenutica) y no se puede negar elpredominio de mtodos de anlisis tanto de los contenidos como textual.Asimismo, aqu entran en juego la historia y la filosofa de las ciencias.

El anlisis de la pertinencia educativa tambin es de naturaleza analti-

ca, es decir, se basa en ciertas normas y objetivos pedaggicos. Sin embar-go, en proyectos de reconstruccin educativa en campos de mayor tamao,los estudios sobre su relevancia tambin pueden ser empricos, por ejem-plo, mediante el uso de cuestionarios para averiguar la opinin de los


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especialistas (cf. Komorek, Wendorff y Duit, 2002) o de variantes de losestudios Delphi (Osborne et al., 2003).

La investigacin sobre enseanza y aprendizaje

ste es, con mucho, el campo de investigacin ms ampliamente represen-tado en la enseanza de las ciencias; la mayora de los estudios publicadosen las revistas ms prestigiadas al respecto pertenecen a ese mbito. Lostemas ms investigados son: a)el aprendizaje por parte de los estudiantes(sus concepciones previas a la enseanza, sus representaciones y creencias,el cambio conceptual, la resolucin de problemas, las cuestiones afectivasrelacionadas con el aprendizaje como actitudes, motivacin, intereses,

autoconcepciones, diferencias de gnero, etc.); b)la enseanza (estrategiasdocentes, situaciones en el aula e interacciones sociales ; lenguaje y discur-so); c)el pensamiento y la actuacin de los profesores (sus concepcionesde los conceptos y principios cientficos, los procesos cientficos, la natu-raleza de la ciencia, sus opiniones sobre la enseanza-aprendizaje) as comosu desarrollo profesional); d)recursos y mtodos de enseanza (trabajo delaboratorio, multimedia, otros recursos y mtodos); y e)evaluacin de losestudiantes (mtodos para monitorear sus logros y el desarrollo de varia-bles afectivas).

En este campo hay un amplio espectro de mtodos de investigacinemprica tanto cualitativa como cuantitativa, incluyendo cuestionarios,

entrevistas y estudios sobre el proceso de aprendizaje. El uso de mtodosdesarrollados para las ciencias sociales (como la psicologa) y una colabo-racin estrecha con especialistas en ello y que abordan las necesidades dela enseanza de las ciencias ha revelado ser fundamental.

Han sido empleadas diversas perspectivas epistemolgicas con predomi-nio de las variantes constructivistas (Tobin, 1993; Steffe y Gale, 1995; Duity Treagust, 1998; Phillips, 2000). Pero tambin las opiniones de los segui-dores de Piaget han tenido cierta importancia (Bliss, 1995). Ms reciente-mente, algunas variantes de las orientaciones culturales que se basan, porejemplo, en Vygotsky (Leach y Scott, 2002) o en la teora de la actividad(Roth, et al., 2002) han alcanzado un papel cada vez ms protagnico.

El desarrollo y la evaluacin de la enseanza o del diseo de la enseanza

Como mencionamos en el apartado anterior, dedicado a la tradicin dela investigacin y el desarrollo de la enseanza de las ciencias, todava


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encontramos actividades que no se basan en la indagacin. Parece quemuchos de los que trabajan en el avance del campo no se enteran de losdescubrimientos de la investigacin. La postura que subyace al modelode reconstruccin educativa pone de manifiesto tres cuestiones funda-mentales: en primer lugar, el proceso debe basarse esencialmente en lainvestigacin y necesita una evaluacin estricta empleando mtodos em-pricos; en segundo trmino, el desarrollo debera ser considerado tam-bin como una oportunidad para la inclusin de estudios. Y, finalmente,el mejoramiento de la prctica slo se lograr si desarrollo e investiga-cin estn estrechamente vinculados.

La investigacin sobre cuestiones

curriculares y polticas para la enseanza de las ciencias

El modelo de reconstruccin educativa ofrece un marco de referencia parael diseo de la enseanza. Aqu, el principal tema de inters es, precisa ybsicamente, el marco de referencia para el diseo de la enseanza. Sinembargo, carecen de atencin otros elementos, como el contexto ms am-plio del entorno para el aprendizaje. Por ello debe aadirse un nuevo cam-po en la investigacin sobre la enseanza de las ciencias.

Ese campo tiene que ver con las caractersticas del sistema educativo enel que se inserta la enseanza de las ciencias. Aqu la investigacin estrelacionada con decisiones sobre el currculum, con objetivos y conteni-

dos de enseanza de las ciencias y con la puesta en prctica, la evaluaciny la difusin de las innovaciones que se introducen en el sistema educati-vo. La investigacin sobre la literatura cientfica, las normas, las reformassistmicas (y desarrollo de la calidad) y el desenvolvimiento profesional delos docentes son campos de la enseanza de las ciencias que han sido cadavez ms estudiados en los ltimos aos. Cabe mencionar aqu trabajos demonitoreo internacional como el Tercer Estudio Internacional sobre Cienciasy Matemticas (TIMSS, por sus siglas en ingls) (Beaton et al., 1996) y elPrograma para la Evaluacin Internacional de los Estudiantes (PISA, porsus siglas en ingls) (OECD-PISA, 2005). Por un lado, ofrecen una grancantidad de informacin que tambin ha sido interpretada desde el punto

de vista de la enseanza de las ciencias y, por el otro, estos anlisis hanrevelado importantes deficiencias de la enseanza de las ciencias en mu-chos pases y han llevado a varios intentos en el mbito mundial para me-jorar el proceso (Beeth, et al., 2003), como se puede ver en la figura 4.


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La figura 4 tambin muestra que la investigacin es uno de los numerososagentes que desempean un papel en los intentos por mejorar la ense-anza de las ciencias. Una cooperacin estrecha con los otros actores esesencial y esto concierne tambin a la cooperacin con las disciplinas dereferencia, la pedagoga y la psicologa, como se muestra en la figura 1.

Para llevar a cabo investigacin en enseanza de las ciencias no slo senecesita el apoyo de marcos tericos y de mtodos para esos dominios enparticular; tambin ha revelado ser fructfero llevar a cabo proyectos con-juntos en los que existen intereses mutuos. La investigacin sobre ensean-za y aprendizaje de un contenido especfico, por ejemplo, slo podr fomentarel mejoramiento de la prctica si se toman en cuenta las consideracionesprecisas sobre contenidos a las que aludimos antes; esto tambin es vlidopara los estudios realizados en el mbito de la psicologa educativa.

Los enfoques ms importantes

de la investigacin en enseanza de las ciencias

Este artculo no pretende, en absoluto, ofrecer una imagen ntida de loscampos y subcampos de investigacin que han recibido mayor atencin.Como se ha mencionado, la investigacin sobre enseanza y aprendizajees la que ha recibido, en la enseanza de las ciencias, desde hace mucho

FIGURA 4

Intentos actuales a gran escala por mejorar la prctica educativa de las ciencias

Concepciones sobre Estudios internacionales

la alfabetizacin cientfica de monitoreo TIMSS/PISA

Desarrollo de la calidad

Hacia un mejoramiento de la prctica

Hacia una enseanza basada en normas especficas

(N del Coord.: estndares, criterios, competencias,.)

Desarrollo profesional de los docente

Investigacin en enseanza de las ciencias


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tiempo el mayor nfasis. Los estudiantes fueron el centro de atencin du-rante los aos ochenta; despus tambin se tomaron en cuenta diversascuestiones relacionadas con las perspectivas de los docentes (Duit y Treagust,1998). En esa dcada, el mayor nfasis se puso en el aprendizaje de con-ceptos y de principios, y hubo que esperar a los aos noventa para que lasopiniones sobre la naturaleza de las ciencias se convirtiera en un campo deinvestigacin realmente significativo (McComas, 1998). Las visionesconstructivistas sobre la enseanza y el aprendizaje se han convertido, pau-latinamente, en la base epistemolgica de la investigacin sobre enseanzay aprendizaje, al principio con algunas variantes de constructivismo radi-cal y, ms tarde, con perspectivas ms incluyentes de constructivismosocial (Duit y Treagust, 1998).

En trminos generales, la investigacin en enseanza de las ciencias seha ido desarrollando con fuerza en las ltimas dcadas (cf. White, 2001).Ha crecido hasta conformar una comunidad verdaderamente internacio-nal con un nmero cada vez mayor de integrantes (White, 2001, 465). Lacantidad de publicaciones peridicas no deja de aumentar, los nmerospor ao de dichas revistas tambin han ido incrementndose 6al igual quelos congresos internacionales y los libros relacionados con el tema. Comoresultado de este crecimiento se ha vuelto cada vez ms difcil conservaruna visin de conjunto sobre el campo de investigacin y los temas quellaman ms la atencin de los especialista s. Se vislumbra, sin embargo, un

mayor nfasis sobre el mejoramiento de la prctica, es decir, sobre el desa-rrollo, por un lado, de un tipo de enseanza ms potente y de mejoresentornos de aprendizaje y, por el otro, el profesional de los docentes, comose puede ver en la figura 4. Algunos estudios reciente s sobre prctica edu-cativa real es decir, sobre la interaccin entre los procesos de enseanza yaprendizaje basados en videograbaciones en el aula han proporcionadobases empricas muy slidas para el desarrollo tanto de la calidad de laenseanza como para el profesional de los docentes (Stigler, et al., 1999;Roth et al., 2001; Duit et al., 2005). Anderson y Helms (2001) afirma,sin embargo, que se necesitan urgentemente ms estudios sobre las prcti-cas reales de enseanza y aprendizaje.

Este llamado est acorde con el argumento esgrimido antes de que, si loque se pretende es mejorar la prctica, la investigacin no debera limitar-se a los estudios sobre lo que funciona en ella, sino que debera incluirtrabajos sobre el estado actual de las prcticas educativas; en efecto, stos


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podran proporcionar a quienes establecen las polticas, desarrollan currculosy elaboran los planes educativos datos sobre cules son los enfoques edu-cativos ms eficientes. Los desarrollos ms recientes a los que hemos alu-dido parecen ir en este sentido.

Ideas acerca de la investigacin en enseanza de las ciencias

Como campo de investigacin, la enseanza de las ciencias presenta va-rias facetas, desde el punto de vista tanto metodolgico como conceptual einstitucional (Jenkins, 2001:22). Los apartados anteriores han servidopara mostrar la gran variedad de concepciones que existen en el campo.En ste se revisarn los intentos ms significativos de analizarlo discipli-nario. Uno de los puntos especficos consistir en sealar en qu se distin-guen dichas concepciones de los conceptos desarrollados con base en elmodelo de reconstruccin educativa que aqu se presenta.

El estado de la cuestin se ve fuertemente marcado por los manuales dedidctica de las ciencias, hoy da destacan dos: El Handbook of research onscience teaching and learning (Manual para la investigacin en enseanza yaprendizaje de las ciencias) editado por Gabel (1994) y el International handbookof science education (Manual internacional de enseanza de las c iencias), edi-tado por Fraser y Tobin (1998). Mientras que el de Gabel se centra en lainvestigacin que se lleva a cabo en Norteamrica, el de Fraser y Tobin ofre-ce una perspectiva mucho ms internacional. Curiosamente, en ninguno de

los dos se desarrolla explcitamente una concepcin especfica del campo de laenseanza de las ciencias. La eleccin de los campos que se presentan en loscaptulos de los manuales es justificada por razones pragmticas al afirmarque sus respectivas estructuras son el resultado de un acuerdo del comiteditorial (Gabel, 1994:ix) o de un consenso de los editores (Fraser y Tobin,1998). Jenkins (2001), como ya apuntamos, opina que:

[] los captulos subsiguientes del Manual[de Fraser y Tobin], a pesar de su

diversidad, parecen partir del presupuesto de que la enseanza de las ciencias es

un campo de actividad que slo tiene que ver con la prctica de la enseanza ydel aprendizaje, incluyendo actividades de apoyo como la evaluacin y la for-

macin de los docentes. De este modo, la investigacin en enseanza de lasciencias tiene como propsito el mejoramiento de las prcticas docentes, es

decir, la promocin de una mayor equidad, la eficientizacin de las tecnologas

educativas y el desarrollo de instrumentos ms informativos para las evaluaciones


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formativas, recapitulativas o de diagnstico. Esta visin de la investigacin en

enseanza de las ciencias tiene una larga tradicin y ha sido muy influida por latradicin emprica que ha predominado en la enseanza de las ciencias en Esta-

dos Unidos a lo largo del siglo XX(Jenkins, 2001:23-24).

Esta forma de ver las cosas tambin es la de Gabel (1994). Por lo menos,en ambos manuales el mayor nfasis se pone en lo que funciona (en elsentido expresado por Millar, 2003), y se presta menos atencin a otrosrecursos destinados a mejorar la prctica, de los que tratamos en este artculo(por ejemplo, la figura 4). Pero las ideas que subyacen a la concepcin deambos manuales difieren tambin en otro punto clave de lo que presenta-mos aqu: los problemas vinculados con la investigacin a los que aludi-mos en el apartado sobre Anlisis de la estructura de los contenidos ocupanen ellos un lugar completamente marginal.

El Handbook of research on science education (Manual de investigacinsobre enseanza de las ciencias), editado por Abell y Lederman (2006a),ofrece un panorama internacional del estado real de la investigacin en elcampo. Sin embargo, se pidi a los autores provenientes de distintos pa-ses no slo que revisaran lo que se haba hecho en el campo especfico queanalizaron, sino tambin que proporcionaran una visin de conjunto delos temas ms importantes para investigaciones futuras. El libro est divi-dido en cinco secciones y un total de cuarenta captulos.

La figura 5 ofrece un panorama de los contenidos de los captulos queconforman el manual y permite, por lo tanto, una mirada de conjuntosobre lo que los editores consideran los puntos ms destacados de la inves-tigacin actual en enseanza de las ciencias. Los captulos de introducc in(Abell y Lederman, 2006b) esbozan una visin de la investigacin sobreenseanza de las ciencias que se acerca a la que presentamos aqu, basadaen el modelo de reconstruccin educativa. Apoyndose en la posicin deShulman (1987), a la que referimos antes y conocida como del conoci-miento pedaggico de los contenidos o PCK, los editores consideran queel problema de las materias y las cuestiones pedaggicas merecen la mismaatencin. Adems, una preocupacin mayor es mejorar la prctica en el

sentido amplio al que hace referencia Millar (2003). Afirman explcita-mente que el manual ha sido escrito para los investigadores, pero que estarea de ellos interpretar y transformar su contenido para otros miembrosde la comunidad, entre otros, los docentes.


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Como parte del Handbook on teaching(Manual de docencia), editado porla Asociacin Norteamericana de Investigacin en Educacin (AmericanEducational Research Association, AERA), White (2001) revisa el desarrollode la enseanza de las ciencias como un campo de investigacin autnomo

Cultura, gnero, sociedadyaprendizaje de las ciencias

Educacin en ciencias y diver-sidad de los estudiantes: pro-blemas tnicos, lingsticos yculturales

Postcolonialismo, estudiantesindgenas y aprendizaje de lasciencias

Problemas especficos delaprendizaje de las ciencias en

una perspectiva internacional Necesidades y habilidades

especficas para el aprendizajede las ciencias

Problemas de gnero en lainvestigacin sobre enseanzade las ciencias

El aprendizaje de las cienciasen entornos urbanos y rurales

FIGURA 5

Apartados y captulos del Handbook of science education research,editadopor Abell y Lederman (2006a)

Aprendizaje de las ciencias

Perspectivas del aprendizajede las ciencias

Concepciones de los estudian-tes y aprendizaje conceptual enel mbito cientfico

Aprendizaje de la lengua y delas ciencias

Construccin de actitudes y demotivaciones en el aprendiza-

je de las cienc ias

Entorno de aprendizaje en elaula

Aprendizaje de las ciencias fueradel mbito escolar

Currculum y evaluacinen el mbito cientfico

Alfabetizacin en ciencias

Historia de las reformas curriculares en laenseanza de las ciencias

Investigacin cientfica y planes de estudios paralas ciencias

Investigaciones sobre la naturaleza de lasciencias

El futuro de los planes de estudios para lasciencias

Reforma sistmica en enseanza de las ciencias

Evaluacin de los programas de enseanza delas ciencias

Evaluacin de la enseanza de las ciencias en elaula

Evaluacin a gran escala de la enseanza de lasciencias

Formacin de los profesores de ciencias

Los profesores de ciencias como individuosque aprenden

Actitudes y creencias de los profesores deciencias

Investigacin sobre los conocimientos queposeen los profesores de ciencias

Cmo aprender a ensear ciencias

El desarrollo profesional de los docentesen el mbito cientfico

Los profesores de ciencias como investigadores

Enseanza de las ciencias

Mtodos y estrategias generalesde enseanza

Laboratorios cientficos

El discurso en el aula en lasclases de ciencias

Investigaciones sobre tecnologay ciencias en el aula

Enseanza bsica de lasciencias

Enseanza interdisciplinariade las ciencias

Enseanza de la biologa/qumica/ fsica/ geografa

Educacin ambiental


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durante las ltimas tres dcadas. Seala los cambios ms importantes enlos centros de inters de los investigadores, con una atencin particularhacia el tipo de estudio que se llev a cabo. Los distintos tipos dependende las perspectivas epistemolgicas sobre enseanza y aprendizaje y de losmtodos empleados. Para White (2001:465):

[] al inicio de ese periodo [1975], la mayor parte de los estudios sobre ensean-

za consista en evaluaciones sobre mtodos predeterminados, desarrollados y con-trolados por el investigador. A menudo el mtodo que interesaba al investigador

se tachaba de experimental y se comparaba con otro mtodo menos apto segn

el juicio del investigador, al cual se le atribua el calificativo de mtodo de con-

trol. Cada uno de esos mtodos se tomaba como elemento representativo de una

serie de mtodos similares. Los investigadores tenan en mente que los profesores

y los que elaboran los planes de estudio tomaran en cuenta sus conclusionesacerca de los mtodos y las pondran en prctica. Pero fueron en gran medida

decepcionados, y, finalmente, esta decepcin llev a la revolucin. Los investiga-

dores se dieron cuenta de que para que los resultados de sus estudios influyeran

realmente en la prctica tenan que tomar en cuenta la naturaleza compleja de la

enseanza y del aprendizaje. Por eso regresaron a describir la complejidad para

entenderla antes de intentar manejarla.

White afirma, por lo tanto, que explicar la complejidad del proceso de

enseanza y aprendizaje se ha convertido en el mtodo de investigacinms difundido en la enseanza de las ciencias. Pero tambin seala queesta mera explicacin es incompleta: puesto que la educacin es interven-cionista, tambin necesita encontrar la forma en la que puede participareficazmente. Por ello, para el autor la siguiente etapa de la revolucinpodra ser el regreso de los experimentos de una forma ms sutil y complejaque los de la poca anterior (2001:467).Resulta claro que este tipo de in-vestigacin se sita en la lnea de los intentos actuales a gran escala demejorar las prcticas de enseanza de las ciencias que esbozamos en lafigura 4. Un punto interesante al respecto es , sin duda, lo que dice White(2001:467) sobre la investigacin sobre investigacin. Afirma que es de

vital importancia no slo conocer las influencias que tendr a largo plazola indagacin sobre los currculos, la naturaleza de los textos y los mto-dos de enseanza, sino tambin saber qu valor le otorgan los docentes ala investigacin en su prctica.


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Concepciones de la enseanza de las ciencias que parten de un puntode vista distinto son las que se discuten en Fensham (2004). Con base enlas entrevistas de aproximadamente 75 profesores de ciencias ubicados endistintas partes del mundo, el autor ofrece un panorama del desarrollo dela gama muy extendida de concepciones que se tienen hoy de la investiga-cin en enseanza de las ciencias.

FIGURA 6

Criterios para el anlisis de la enseanzade las ciencias como campo de investigacin (Fensham, 2004)

Criterios estructurales

E1: Reconocimiento acadmico

E2: Revistas de investigacin

E3: Asociaciones profesionales

E4: Congresos de investigacin

Criterios internos de la investigacin

I1: Conocimiento cientfico

I2: Formulacin de preguntas

I3: Desarrollo conceptual y terico

I4: Metodologas de investigacin

I5: Progreso

I6: Publicaciones modelo

I7: Publicaciones seminales

Criterios de resultados

R1: Implicaciones para la prctica en el aula

El anlisis de Fensham incluye las perspectivas siguientes: a)la identidadde la enseanza de las ciencias como un campo de estudio autnomo, b)elinvestigador como individuo y c) las tendencias en la indagacin. Tam-bin desarroll un conjunto de categoras para interpretar las entrevistascon investigadores con base en una revisin del desarrollo de la enseanza

de las ciencias durante las dcadas pasadas. A estas categoras (figura 6)subyace una idea de la enseanza de las ciencias como un campo de estu-dio interdisciplinario tal y como lo presentan Dahncke et al. (2001), quie-nes se basan en la concepcin esbozada en la figura 1. Resulta interesante


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ver que el nico criterio relacionado con los resultados es el de las impli-caciones para la prctica en el aula, que corresponde al nfasis sobre laconcepcin de la investigacin sobre enseanza de las ciencias que aqudefendemos. Puesto que la primera intencin del anlisis de Fensham consisteen indagar la variedad de las diversas concepciones dentro de la comuni-dad investigadora, resulta difcil resumir en pocas palabras las caractersti-cas principales desplegadas en este libro.

Un panorama basado explcitamente en una colaboracin estrecha en-tre profesores de ciencias y psiclogos cognitivistas es el artculo Frameworkfor empirical re search on science teaching and l earning (Marco de referen-cia para la investigacin emprica en enseanza y aprendizaje de las cien-

cias) publicado por Fischer et al. (2005). Esta revisin se basa en el Frameworkmodel of the analysis of students performance (Modelo de referenciadel anlisis del desempeo de los estudiantes, desarrollado por Baumertet al. (2002) con el propsito de interpretar los resultados del examen deevaluacin internacional PISA. Este modelo incluye temas relacionados sobrela situacin actual por lo que respecta a la enseanza y el aprendiza je, perotambin la influencia de variables que provienen de los contextos en losque se insertan la enseanza y el aprendizaje.

Otro marco de referencia importante es la teora del modelo bsico(Basis-Model theory) de Oser y Patry (1994). De acuerdo con sta, losdocentes emplean un nmero limitado de modelos bsicos (por ejemplo,

aprender por medio de la experiencia, cambios conceptuales, resolucinde problemas, aprendizaje de arriba hacia abajo, aprender a negociar, etc.),que pueden emplearse para describir con precisin el comportamiento delmaestro en el aula. Por supuesto, en un solo artculo no se puede ofreceruna visin global del fenmeno; sin embargo, de all se pueden sacar nue-vas perspectivas muy valiosas, sobre todo con respecto a temas (como laintegracin y el secuenciamiento de los contenidos) que los manuales sue-len pasar por alto. Por lo que respecta a la relevancia de las cuestionesrelacionadas con los contenidos, Fischer et al. (2005, 334) llegan a la con-clusin de que los enfoques que slo se preocupan por el contenido nollevan al mejoramiento de las prcticas. Este descubrimiento puede consi -

derarse un argumento en favor de la adopcin del modelo de reconstruc-cin y, por lo tanto, de la idea sobre investigacin en enseanza de lasciencias que defendemos aqu, para la cual los problemas de contenido nopueden ser desvinculados de las cuestiones educativas.


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Finalmente, en Duit, 2006 puede encontrarse el estado de la cuestinactual de la investigacin emprica sobre la enseanza y el aprendizaje delas ciencias, con un nfasis especfi co en la investigacin que parte de pre-supuestos constructivistas.

En resumen

Nos hemos dado a la tarea presentar en los apartados anteriores una con-cepcin de la investigacin en enseanza de las ciencias muy importantepara el mejoramiento de la prctica educativa. Pudimos ver cmo los in-vestigadores, para conseguir este objetivo, deben contar con un amplioespectro de competencias provenientes de varias disciplinas y esto requie-re de un equilibrio entre las cuestiones vinculadas con los contenidos y lasque tienen que ver con las formas de aprender dichos contenidos. El mo-delo de reconstruccin que aqu proponemos ofrece un marco de referen-cia para la investigacin que nos ayuda a lograr el propsito de mejorar laprctica educativa. La enseanza de las ciencias vista desde esta perspecti-va consta de varias facetas, y se pueden distinguir en ella cuatro mbitosprimordiales:

El anlisis de la estructura de los contenidos La investigacin sobre enseanza y aprendizaje El desarrollo y la evaluacin de la enseanza/ diseo instruccional

La investigacin sobre cuestiones curriculares y sobre polticas relacio-nadas con la enseanza de las ciencias

Duit y Tiberghien (2005) sugirieron un conjunto preliminar de temas cla-ve que podran ofrecer un panorama adicional de las distintas facetas quedeberan ser tomadas en cuentas en la invest igacin sobre enseanza de lasciencias:

1) Concepciones sobre la enseanza de las ciencias como campo de inves-tigacin autnomo

2) Consideraciones epistemolgicas y ontolgicas sobre las ciencias

3) Consideraciones epistemolgicas sobre la enseanza y el aprendizaje delas ciencias4) Metodologas de investigacin5) Propsitos de la enseanza de las ciencias / legitimacin


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6) Gneros y problemas de equidad7) Contenidos de la enseanza de las ciencias8) Enseanza y el aprendizaje de las ciencias9) Desarrollo profesional de los docentes

10) Evaluacin11) Diseo instruccional12) Problemas curriculares y polticas relacionadas con la enseanza de

las ciencias

Estos doce temas ofrecen un marco de referencia que servir tanto para pla-near la investigacin en enseanza de las ciencias como para analizar lostrabajos que se pueden rastrear en las publicaciones relacionadas con el campo.Como lo discutimos anteriormente de forma ms detallada, como discipli-na acadmica, la enseanza de las ciencias debera tener en cuenta las si-guientes consideraciones:

Es una disciplina interdisciplinaria (figura 1), cuyo propsito es elmejoramiento de la enseanza y del aprendizaje en varios mbitos deprcticas.

Para facilitar este mejoramiento, la investigacin no debera limitarse aanalizar lo que funciona o no, sino tambin incluir estudios sobre losprincipales problemas y las deficiencias de las prcticas educativas en

general. Los responsables de ensear ciencias necesitan poseer mltiples compe-tencias no slo en ciencias, sino tambin en un nmero relativamenteelevado de disciplinas de referencia (figura 1).

La enseanza de las ciencias debe vincular las cuestiones relacionadascon las ciencias como materia de estudio con los problemas pedaggi-cos y psicolgicos que implican su enseanza.

La investigacin y el desarrollo estn estrechamente vinculados e inser-tados en un contexto curricular complejo. Se debe poner ms nfasissobre la investigacin aplicada, por ejemplo, la del diseo.

Slo una investigacin en enseanza de las ciencias que tome en cuentaesta caractersticas ofrecer los prerrequisitos necesarios para mejorar real-mente las prcticas educativas. Sin embargo, tambin es preciso prestaratencin a otro problema. El mejoramiento de las competencias de los


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docentes y la calidad de la enseanza siempre se deben a la estrecha interaccinde muchas variables; se puede, por lo tanto, esperar que no mejore el desempeode los estudiantes si slo se cambia una, por ejemplo introduciendo nue-vos experimentos o simulaciones informticas. Por lo general, accionestan sencillas no funcionan.

Notas1 Esta explicacin est basada en una de-

claracin hecha por una asociacin alemanapara la educacin basada en contenidos (KVFF,1998, 13f).

2Vase tambin Fensham, Gunstone y White(1994).

3El modelo de reconstruccin educativa seha desarrollado en estrecha colaboracin con UlrichKattman (Universidad de Oldenburg), HaraldGropengieer (Universidad de Hannover) yReinders Duit y Michael Komorek (IPN Kiel)(Kattmann, Duit, Gropengieer, y Komorek,1995). Un breve resumen del modelo es presen-tado por Duit, Kattmann y Gropengieer (2005).El modelo ha sido el marco de varios proyectosllevados a cabo en el IPN en Kiel, por ejemploen la reconstruccin de sistemas no lineares(Komorek y Duit, 2004). En la Universidad deOldenburg el modelo sirve como marco tericode un programa para estudiantes de posgradoen ciencias: http://www.diz.uni-oldenburg.de/forschung/ProDid/Prodid-Programm-E.htm.

4Cabe no perder de vista el hecho de que lapalabra didacticempleada en el mbito de la edu-cacin tiene en ingls un sentido mucho ms res-tringido que la Didaktik alemana, pues didacticslo denota cuestiones relacionadas con el carc-ter tcnico de la educacin. La misma distincin

tambin se puede observar en espaol (N del T).5Valdra la pena explicar brevemente el tr-mino estructura de contenidos. En este sintagma,contenido remite a las ciencias como materiay estructura a la relevancia de la estructura in-terna de los contenidos.

6 White (2001:463) seala tambin que laextensin de los artculos en las revistas ms im-portantes del campo ha ido aumentando de for-ma sustanciosa, de un promedio de siete pginas,en 1975, a aproximadamente 15, en 1995, y estodebido a un cambio de un tipo de investigacinms experimental hacia estudios ms descripti-vos. Como consecuencia de este incremento noha variado sensiblemente el nmero de artcu-los por revista (10% aproximadamente).

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Traduccin:Laurette Godinas

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