El aprendizaje de conceptos científicos - Cambio: epistemológico y ontológico, en las estructuras conc

Cambio epistemológico

En nuestro conocimiento cotidiano, solemos asumir una posición realista de manera tal que el mundo es tal cual como éste se muestra a nosotros. Esta tendencia realista resulta (al menos en nuestra cultura) bastante dominante y difícil de superar incluso en el ámbito científico, en el que mucho tiempo ha predominado una concepción positivista según la cual la función de la ciencia era ‘descubrir’ la estructura y el funcionamiento de la naturaleza en vez de construir modelos para interpretarla. Esta tendencia realista parece estar muy arraigada al sistema cognitivo humano, de hecho, las primeras concepciones sobre el conocimiento y su adquisición surgen alrededor de los 3 y 4 años y parecen tener ya, un fuerte componente realista. Pero esta concepción suele evolucionar a medida que el niño se desarrolla, la instrucción también contribuye a la formación de un ‘realismo interpretativo’, de acuerdo a lo cual la meta del aprendizaje sigue siendo la de copiar la estructura del mundo de modo tal que nuestro conocimiento es una suerte de copia de la realiad (en otras palabras, cuanto más exacta es la copia, más verdadero es el conocimiento, aunque esta no se logra definitivamente por obstáculos diversos –cognitivos, sociales, perceptivos-). Así parecen concebir la adquisición del conocimiento científico ciertos profesores, por parte de sus alumnos: obstaculizada por sus concepciones ‘alternativas’, falta de atención, bajo desarrollo cognitivo, etc.

Desde una posición constructivista, se asume que todos los modelos y teorías son una construcción o invención social en respuestas a ciertas demandas o necesidades teórico prácticas y que la ciencia no es un discurso sobre lo real sino sobre modelos posibles. Conocer no es descubrir la realidad sino elaborar modelos para interpretarla.

Cambio ontológico

El cambio epistemológico requiere la utilización de nuevas entidades ontológicas de una complejidad creciente. Buena parte de las explicaciones o re descripciones de los niños son tautológicas, se limitan a afirmar o describir el estado del mundo sin remitirlo a otras entidades conceptuales.

A partir de cierta edad, los niños tienden a superar las interpretaciones animistas, es decir, la confusión entre estados mentales y materiales, por lo que en el aprendizaje de la ciencia tenderán a utilizar sobre todo interpretaciones basadas en estados materiales, nuevamente vinculadas a la mencionada sustancialización de los conceptos científicos.

Los fenómenos, entonces, se concebirán primero como estados y luego como procesos, lo cual supone una cambio ontológico importante en tanto habilita la posibilidad de realizar relaciones entre conceptos.

Cuando se atribuye a un fenómeno la categoría de proceso, puede ir aumentando la complejidad a medida que se incorporan nuevos factores causales a la explicación del hecho, lo cual suele ser el paso previo a la comprensión de los fenómenos dentro de un sistema.

El cambio conceptual implica, en definitiva, la organización integrada de los diferentes procesos dentro de un sistema.

El cambio en las estructuras conceptuales

La interpretación de los fenómenos dentro de un sistema, requiere también un cambio en las estructuras conceptuales.

Hay así pues una transición desde aceptar los fenómenos como hechos hasta comenzar a relacionarlos a través de procesos de causalidad lineal. Las interpretaciones causales lineales adoptan más tarde la forma de ciertos esquemas o reglas simplificadotas que irán alcanzando una complejidad mayor a medida que se suman nuevas causas conformando una causalidad múltiple aunque manteniendo aún el esquema conceptual básico de unidireccionalidad.

Usualmente, el conocimiento científico requiere no sólo establecer nuevas relaciones cualitativas entre conceptos sino también medir y cuantificar estas relación en función de reglas complejas frente a las cuales en el conocimiento cotidiano solemos utilizar simples relaciones cualitativas o bien reglas heurísticas alternativas. El uso de esquemas de proporción, probabilidad y correlación propio de las teorías científicas, supone un rigor y control en su aplicación que escasamente se encuentra en los contextos cotidianos caracterizados a menudo por la imprecisión e indefinición.

Si aceptamos que existen diferencias epistemológicas, ontológicas y conceptuales entre las teorías implícitas mantenidas por los alumnos y las teorías científicas que se les pretende enseñar y que aprender ciencia requiere superar tales diferencias, todo currículum de ciencias debería adoptar una posición explícita sobre su existencia y la forma de superarlas. Una de las metas esenciales de la educación científica debe ser precisamente favorecer las relaciones entre las formas de conocimiento cotidiano y científico.