El aprendizaje de conceptos científicos - Principios

Principios epistemológicos

Afirma Vosniadou que entre las teorías científicas y las teorías de dominio mantenidas por los sujetos, existe una incompatibilidad básica debida a ciertos supuestos epistemológicos impuestos por la teoría marco, o teoría implícita, al sistema de creencias de los alumnos, que no serían compatibles con los supuestos subyacentes a la teoría científica. Las teorías de dominio generadas en cada uno de estos ámbitos adoptarían de forma implícita y por tanto acrítica, la forma de esos principios, se formatearía de acuerdo con ellos. Algunos de estos principios diferirían de los aceptados por las teorías científicas que, no tratan tanto de la realidad como de los modelos elaborados para dar sentido a la realidad. Estos diferentes principios epistemológicos dan lugar de hecho a diferentes teorías de dominio. En nuestro conocimiento cotidiano suponemos que la fuerza es una propiedad absoluta de los objetos y no el producta de la relación entre esos objetos y otros objetos. De esta forma, están estableciendo restricciones a sus teorías de la fuerza que van a hacer imposible la asimilación del modelo newtoniano como un sistema de interacción y equilibrio dentro de un modelo formal. De la misma forma, no concebimos el color como una relación entre la luz que ilumina el objeto y el ojo que lo percibe, sino que atribuimos el color como una propiedad absoluta, real de ese objeto... sin embargo, para una persona daltónica, ese libro no será rojo.

Principios ontológicos

Chi desarrolló otra teoría del cambio conceptual en la que éste se hace necesario cuando existe una incompatibilidad ontológica entre la teoría científica y la teoría mantenida por el alumno. Según este modelo, las personas clasificamos todos los objetos del mundo en un número limitado de categorías ontológicas a las que atribuimos determinadas propiedades. En efecto, es esta la utilidad fundamental de las categorías y conceptos: hacer más previsible el mundo asimilando los fenómenos nuevos a entidades ya conocidas. Según Chi, en la parte más alta de nuestra jerarquía ontológica, habría tres categorías fundamentales (materia, procesos y estados mentales), subdivididas a su vez en otras categorías menores. Desde estas categorías, interpretamos el mundo y cambiar nuestra concepción del mundo implica una modificación en las atribuciones ontológicas.

Principios conceptuales

Una diferencia fundamental entre las teorías cotidianas y las científicas se halla en la forma en que se estructuran los conceptos.

Causalidad lineal frente a interacción de sistemas

Mientas que en las teorías implícitas la relación causa efecto es en un solo sentido, en las teorías científicas se trata de una causalidad compleja en donde se hace evidente la interacción de sistemas.

Cambio y transformación frente a conservación y equilibrio

La tendencia del pensamiento cotidiano es la de centrarse en el cambio más que en los estados de manera tal que los alumnos suelen centrarse en lo que se transforma ignorando lo que se conserva... pero la mayor parte de los conceptos científicos implican una conservación. Comprender la naturaleza como un sistema de equilibrio entre diversos parámetros es uno de los logros más sustantivos del conocimiento científico.

Relaciones cualitativas frente a esquemas de cuantificación

En la vida cotidiana, tendemos a establecer relaciones cualitativas entre los hechos que escasamente somos capaces de cuantificar, sin embargo la ciencia se caracteriza por el uso de operaciones cuantitativas precisas, que determinan no solo si existe una relación entre los hechos sino también en qué cantidad existe.

Las teorías científicas implican proporción en tanto que suponen relaciones entre conceptos, probabilidad en tanto que numerosas concepciones científicas llevan implícita la noción de ‘azar’ y la correlación supone el análisis de datos estadísticos que permiten leer el comportamiento de las variables bajo análisis.