DEBATES
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2), 311-320 1
¿TIENE SENTIDO SEGUIR DISTINGUIENDO
ENTRE APRENDIZAJE DE CONCEPTOS,
RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE LÁPIZ
Y PAPEL Y REALIZACIÓN DE PRÁCTICAS
DE LABORATORIO?
GIL PÉREZ, DANIEL,1 FURIÓ MÁS, CARLES,1 VALDÉS, PABLO,2
SALINAS, JULIA,3 MARTÍNEZ-TORREGROSA, JOAQUÍN,4
GUISASOLA, JENARO,5 GONZÁLEZ, EDUARDO,6 DUMAS-CARRÉ, ANDRÉE,7
GOFFARD, MONIQUE7 y PESSOA DE CARVALHO, ANNA M.8
1Uni e si a de València. España.
2Ins i u o Supe io Pedagógico EJ Va ona. La Habana. Cuba.
3Uni e sidad de Tucumán. A gen ina.
4Uni e sidad de Alican e. España.
5Uni e sidad del País Vasco. España.
6Uni e sidad de Có doba. A gen ina.
7Uni e si é Pa ís 7. F ancia
8Uni e sidad de São Paulo. B asil.
RESUMEN
Nues a p e ensión en es e abajo es cues iona la dis inción clásica en e « eo ía», «p ác icas de labo a o io» y
«p oblemas». In en a emos mos a qué in es igaciones ealizadas en los es campos p i an de sen ido a es a
sepa ación que, con iene no a , no gua da pa alelismo alguno con la ac i idad cien í ica eal.
SUMMARY
Ou aim wi h his pape is o ques ion he ypical dis inc ion be ween « heo y», «lab» and «pape and pencil p oblem-
sol ing» ac i i ies. We in end o show ha esea ch done on hese domains does no suppo hei sepa a ion in he
eaching/lea ning p ocess. In ac , his sepa a ion does no ake place in any eal scien i ic ac i i y.
DEBATES
312 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2)
INTRODUCCIÓN
La dis inción en e « eo ía», «p ác icas de labo a o io»
y «p oblemas» es acep ada como algo na u al en la
enseñanza de las ciencias, has a el pun o de que, en los
cu sos uni e si a ios, dichas ac i idades son impa idas,
muy a menudo, po dis in os p o eso es. Más aún: la
p opia in es igación e inno ación en didác ica de las
ciencias ha es udiado dichas ac i idades como líneas de
abajo p ác icamen e au ónomas, al como pone en
e idencia, po ejemplo, el ecien e Handbook o Resea -
ch on Science Teaching and Lea ning (Gabel, 1994).
Quienes i mamos es e documen o hemos ealizado ambién
in es igaciones (y en bas an es casos la esis doc o al)
cen adas, po ejemplo, en las p ác icas de labo a o io
(Gené, 1986, Payá, 1991; González, 1994; Salinas, 1994),
la esolución de p oblemas (Ma ínez-To eg osa, 1987;
Dumas-Ca é, 1987; Ramí ez, 1990; Go a d, 1991;
Reyes, 1991) o el ap endizaje de concep os (Solbes,
1986; Ca ascosa, 1987; Guisasola, 1996). En ello ha
in luido, sin duda, el ca ác e necesa iamen e aco ado de
las in es igaciones, pe o ambién, al menos inicialmen-
e, el peso de una adición docen e asumida ac í ica-
men e. Los esul ados de nues as in es igaciones y, en
gene al, odo el desa ollo de la didác ica de las ciencias,
nos ha lle ado al con encimien o –que in en a emos
undamen a y que some emos aquí a deba e– de que
dicha sepa ación no es á jus i icada y puede cons i ui
un se io obs áculo pa a una e ec i a eno ación de la
enseñanza de las ciencias.
NECESIDAD DE UN REPLANTEAMIENTO
GLOBAL
Du an e las úl imas décadas hemos asis ido a un impo -
an e desa ollo de la inno ación e in es igación en
o no a la enseñanza-ap endizaje de las ciencias (Gil,
1996). P ueba de ello es el no able c ecimien o del
núme o de abajos publicados (P und y Dui , 1993) así
como el de e is as especí icas exis en es, esis doc o a-
les ealizadas, e c. (Cudmani y Pesa, 1993; Gil, 1994).
No obs an e, como ya hemos señalado, las in es igacio-
nes sob e los dis in os aspec os del p oceso de enseñan-
za-ap endizaje se han lle ado a cabo, has a ecien emen-
e, de o ma au ónoma y con i mos muy di e en es. Así,
en la década de los ochen a, la in es igación se cen ó en
el es udio de las concepciones al e na i as de los es u-
dian es (P und y Dui , 1994), mien as o os aspec os
ue on mucho menos es udiados y algunos, como la
e aluación, p ác icamen e igno ados. Pe o lo que que e-
mos sub aya , sob e odo, es que los es udios sob e
p econcepciones enían poco que e , en gene al, con los
ealizados, po ejemplo, sob e las p ác icas de labo a o-
io, o és os con los ela i os a la esolución de p oblemas
de lápiz y papel o la e aluación. Es p eciso econoce ,
pues, que la didác ica de las ciencias cons i uía un campo
de es udios ela i amen e dispe sos o bien, como a i -
maban Klop e (1983) o Tibe ghien (1983), un dominio
p e eó ico.
Po o a pa e, la ans e encia de es os desa ollos a la
p ác ica docen e ha sido más limi ada de lo que e a de
desea . Como ha señalado B iscoe (1991), cada año
miles de p o eso es asis en a cu sos o pa icipan en
encuen os con la in ención de pe ecciona se p o e-
sionalmen e y pode u iliza nue as écnicas, nue os
ma e iales cu icula es, nue as o mas de a o ece
el ap endizaje de sus alumnos y alumnas. Sin emba -
go, muchos de es os p o eso es y p o eso as se en-
cuen an, an es de que puedan da se cuen a, enseñan-
do de la misma o ma en que lo habían hecho siemp e,
adap ando los nue os ma e iales o écnicas a los
pa ones adicionales. Se gene a así una lógica us-
ación y decepción al pe cibi que las cosas no han
uncionado mejo que los años p eceden es, a pesa
de las nue as y p ome edo as ideas. En nues a opi-
nión, es e esul ado no es debido, en gene al, a que las
inno aciones con empladas en los cu sos de o ma-
ción ca ezcan de in e és, sino que pone en e idencia
que un modelo de enseñanza (incluso la denos ada
«enseñanza adicional») es algo más que un conjun-
o de elemen os dispe sos e in e cambiables: posee
una cie a cohe encia y cada uno de sus elemen os
iene apoyado po los es an es (Vienno , 1989; Gil,
1991). Dicho con o as palab as: la ans o mación
e ec i a de la enseñanza habi ual de las ciencias
p ecisa algo más que el simple econocimien o de
algunas de sus ca encias más isibles o que la in o-
ducción de inno aciones pun uales, es ingidas a un
sólo aspec o.
Se ha ido así imponiendo la conciencia de que los
a amien os pun uales, inconexos, esul an ine icaces y
de que se p ecisa un eplan eamien o global de odo el
p oceso de enseñanza-ap endizaje de las ciencias que
in eg e cohe en emen e dis in os aspec os has a aquí
es udiados sepa adamen e. Ello ha conducido, es os úl-
imos años, a un signi ica i o cambio en el desa ollo de
la in es igación e inno ación didác ica, has a el pun o de
que, como a i ma Hodson (1992): «Hoy es ya posible
cons ui un cue po de conocimien os en el que se in e-
g en cohe en emen e los dis in os aspec os ela i os a la
enseñanza-ap endizaje de las ciencias.»
Na u almen e, es e cambio desde una si uación p e eó i-
ca a la con o mación de un cue po cohe en e de conoci-
mien os cons i uye un p oceso complejo, que no pode-
mos analiza aquí de alladamen e, pe o en el que que emos
des aca los siguien es aspec os:
– El consenso c ecien e en omo a las p opues as cons-
uc i is as, es deci , en o no a la idea de que un
ap endizaje signi ica i o de los conocimien os cien í i-
cos equie e la pa icipación de los es udian es en la
( e)cons ucción de los conocimien os que habi ualmen-
e se ansmi en ya elabo ados. La ecien e in es igación
didác ica, an o en el campo de las p econcepciones
como en el de los abajos p ác icos, la esolución de
p oblemas, e c. es á mos ando que «los es udian es
desa ollan mejo su comp ensión concep ual y ap en-
den más ace ca de la na u aleza de la ciencia cuando
DEBATES
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2) 313
pa icipan en in es igaciones cien í icas, con al que
haya su icien es opo unidades y apoyo pa a la e lexión»
(Hodson, 1992).
Ello no supone –como hemos in en ado deja cla o en
di e sos abajos (Gil e al., 1993b)– ol e a la desac e-
di ada p opues a del «ap endizaje po descub imien o»:
es p eciso sub aya que aho a no se concibe a los alum-
nos y alumnas como in es igado es au ónomos abajan-
do en la on e a del conocimien o. Es a me á o a (que
ue p opues a como eacción a la que concebía a los
es udian es como simples ecep o es) p esen a g a es
limi aciones y no esul a ú il pa a o ganiza el abajo de
los alumnos. Una me á o a que conciba a los es udian es
como in es igado es no eles (que, es uc u ados en equipos
coope a i os, abo dan si uaciones p oblemá icas de in-
e és, in e accionando con los o os equipos y con el
es o de la comunidad cien í ica, ep esen ada po el
p o eso y los ex os) pe mi e, en nues a opinión, una
mejo comp ensión de la si uación de ap endizaje esco-
la .
– La e ec i idad de una o ien ación del ap endizaje
como in es igación di igida (que acabamos de esumi )
exige la supe ación de los educcionismos y isiones
de o madas de la na u aleza de la ciencia que imp egnan
la epis emología espon ánea del p o eso ado y que ue-
on la causa, en g an medida, del acaso de la o ien a-
ción de «ap endizaje po descub imien o». Como Bell y
Pea son (1992) han pues o de elie e, empieza a com-
p ende se que, si se quie e cambia lo que los p o eso es
y los es udian es hacemos en las clases de ciencias, es
p eciso p e iamen e modi ica la epis emología de los
p o eso es y sali al paso, en pa icula , de isiones
de o madas sob e el abajo cien í ico que ac úan como
au én icos obs áculos.
La in es igación sob e el pensamien o docen e espon á-
neo se ha con e ido, e ec i amen e, a p incipios de es a
década, en uno de los ac o es que más es án con ibu-
yendo a la eno ación de la enseñanza de las ciencias, al
hace posible el cues ionamien o de nume osas concep-
ciones (ideas, compo amien os y ac i udes) en omo a la
na u aleza de la ciencia y a su enseñanza y ap endizaje,
que los p o eso es y p o eso as hemos adqui ido po
«imp egnación ambien al» y que omamos como exp e-
sión de «lo na u al», escapando así a la c í ica (Gil e al.,
1991; Po lan, 1993; Désau els e al., 1993; Hodson,
1993; Meichs y, 1993; Gil y Pessoa, 1994; P aia y
Cachapuz, 1994; Duschl, 1995; Po lan y Ma ín, 1996).
Con iene no a a es e espec o que, aunque las c í icas a
las concepciones del p o eso ado sob e la ciencia han
sido obje o de es udio desde hace décadas, es as c í icas
se limi aban, en gene al, a denuncia las concepciones
induc i is as y las isiones ígidas, algo í micas, del
llamado «mé odo cien í ico». Aho a, sin emba go, la
c í ica se ex iende a o as de o maciones igualmen e
comunes (Gil, 1993b y 1997; Fe nández, 1995; O ozco,
1995) que, po acción u omisión ansmi e la enseñanza
( isión ap oblemá ica, exclusi amen e analí ica, indi i-
dualis a, socialmen e neu a...). Debemos añadi , sin
emba go, que, si bien dichas p econcepciones docen es
son muy abundan es y cons i uyen se ios obs áculos (en
la medida en que son acep adas ac í icamen e), bas a
a o ece una e lexión colec i a con un mínimo de
p o undidad pa a que los p o eso es y p o eso as
–g acias al dis anciamien o c í ico que supone adop a
una ac i ud in es igado a– cues ionemos es as de o ma-
ciones y educcionismos, ealizando análisis cuyos e-
sul ados son coinciden es, en buena medida, con los
ob enidos po la in es igación didác ica y con los análi-
sis con empo áneos de la epis emología cien í ica.
Se han ido ab iendo así se ias pe spec i as pa a un
eplan eamien o global de la enseñanza de las ciencias,
supe ando los obs áculos que ep esen aban las concep-
ciones docen es espon áneas y, muy en pa icula , la idea
de que la enseñanza es algo i ial que puede abo da se
«con algo de expe iencia y sen ido común». Dicho con
o as palab as: comienza a se posible a anza en la
solución de los p oblemas que plan ea la enseñanza de
las ciencias en la medida misma en que dicha enseñanza
es con emplada como si uación p oblemá ica que exige
in es igación, es deci , cues ionamien o de las «e iden-
cias», de «lo que siemp e se ha hecho». Reencon amos
así un hecho bien conocido en la his o ia del desa ollo
cien í ico: las mayo es di icul ades con que, a menudo,
ha opezado el desa ollo de una ciencia, han de i ado
de supues os implíci os, acep ados sin cues ionamien o
alguno como algo «e iden e», escapando así a la c í ica.
En ales casos se impone –como la his o ia de las cien-
cias ha mos ado ei e adamen e– un eplan eamien o en
p o undidad que analice has a (o, mejo , sob e odo)
aquello que pa ece más segu o. Es es a ac i ud de análi-
sis c í ico de las «e idencias» y de es udio de enido de
los p oblemas, la que ha pe mi ido, insis imos, a anza
en la búsqueda de soluciones a dichos p oblemas y, en
de ini i a, en el eplan eamien o global de la enseñanza
de las ciencias. La o ien ación de los dis in os aspec os
del p oceso de enseñanza-ap endizaje de las ciencias
(desde la in oducción y manejo de concep os a la e a-
luación, pasando po las p ác icas de labo a o io y la
esolución de p oblemas) ha ido expe imen ando una
p o unda ans o mación que apun a hacia la consolida-
ción de un nue o modelo. Sin emba go, es os dis in os
aspec os han seguido siendo con emplados, en gene al,
como elemen os au ónomos, y an o las in es igaciones
como las p opues as de inno ación de i adas con inúan
abo dando aisladamen e cada uno de es os aspec os
(Gabel, 1994).
Nues a p e ensión en es e abajo es, p ecisamen e,
cues iona la dis inción clásica en e eo ía, p ác icas y
p oblemas. In en a emos mos a que la o ien ación del
ap endizaje como una in es igación di igida p i a de
sen ido a es a sepa ación que, con iene no a , no gua da
pa alelismo alguno con la ac i idad cien í ica eal. En
la medida en que p e endamos p opo ciona a los es u-
dian es una isión co ec a del abajo cien í ico, el
a amien o po sepa ado de aspec os (la eo ía, las
p ác icas y los p oblemas) que en la ac i idad cien í ica
apa ecen absolu amen e imb icados, se con ie e en un
ac o dis o sionan e, es deci , en un obs áculo. Hemos
de econoce , sin emba go, que es a elemen al conside-
ación no ha bas ado pa a echaza cla amen e es a
DEBATES
314 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2)
compa imen ación de la ac i idad escola . Ello cons i-
uye, pensamos, un ejemplo más del peso de adiciones
asumidas ac í icamen e. A o unadamen e, los a ances
ealizados po la in es igación e inno ación didác icas,
en cada uno de los es campos, ha ido mos ando
con e gencias que eclaman su in eg ación en un único
p oceso. A con inuación nos e e i emos b e emen e a
es as con e gencias.
LA TRANSFORMACIÓN DE LAS PRÁCTI-
CAS DE LABORATORIO
La idea de busca en la ealización de abundan es aba-
jos p ác icos la supe ación de una enseñanza pu amen e
lib esca y la solución a las di icul ades en el ap endizaje
de las ciencias cuen a con una la ga adición (Laza-
owi z y Tami , 1994). De hecho cons i uye una in ui-
ción básica de la gene alidad de los p o eso es de cien-
cias, que con emplan el paso a una enseñanza eminen emen e
expe imen al como una especie de « e olución pendien-
e» (Gil e al., 1991), pe manen emen e di icul ada, en la
mayo ía de los países, po ac o es ex e nos ( al a de
ins alaciones y ma e ial adecuado, excesi o núme o de
alumnos, ca ác e enciclopédico de los cu ículos...). La
in luencia de es a endencia ha sido pa icula men e
no able en el mundo anglosajón, donde en los años
sesen a y se en a se elabo a on y pusie on en p ác ica
nume osos p oyec os de ap endizaje «po descub imien o
au ónomo», cen ados en el abajo expe imen al y en
«los p ocesos de la ciencia» (ol idándose los con eni-
dos). No podemos de ene nos aquí en el análisis de las
se ias limi aciones de es as p opues as de ap endizaje
(Ausubel, 1978; Gil, 1983; Milla y D i e , 1987; San-
ma í e al., 1990; Salinas y Cudmani, 1992...). Y, aun-
que la o ien ación más gene al de los abajos p ác icos
es la que los concibe como me a ilus ación de los
conocimien os eó icos in oducidos, nume osos au o-
es han des acado que, en ambos casos, las p ác icas de
labo a o io apa ecen como « ece as» que ansmi en una
isión de o mada y empob ecida de la ac i idad cien í-
ica (Hodson, 1985 y 1992b; Gené, 1986; Gil y Payá,
1988; Gil e al., 1991; Payá, 1991; González, 1994;
Salinas, 1994...).
Debemos señala , sin emba go, que, cuando se a o ece
una discusión de enida de la na u aleza del abajo cien-
í ico, los mismos p o eso es que conciben las p ác icas
de labo a o io como simples ece as ilus a i as, en la
necesidad de concebi las o gánicamen e inculadas al
a amien o de un p oblema ele an e, a la cons ucción
de hipó esis que ocalicen la in es igación, a la in en-
ción de diseños expe imen ales, e c., inco po ando as-
pec os cla e de la ac i idad cien í ica habi ualmen e
igno ados (Gil e al., 1991).
Pod ía conclui se que exis e una disposición posi i a
pa a conside a las p ác icas de labo a o io como oca-
sión de amilia iza a los es udian es con el abajo
cien í ico y que esul a ela i amen e simple consegui
que los p o eso es cues ionen las p ác icas « ece a» y
hagan suyas p opues as que o ecen una isión más
co ec a de la ciencia (Gené, 1986; Payá, 1991; Gonzá-
lez, 1994; Salinas, 1994). Sin emba go, esa ela i a
acilidad pa a as o ma los abajos p ác icos sigue
escondiendo, en nues a opinión, una isión educcio-
nis a de la ac i idad cien í ica, que asocia p io i a ia-
men e in es igación a abajo expe imen al, y que ha
ac uado como obs áculo en la eno ación de o os
aspec os del p oceso de enseñanza-ap endizaje de las
ciencias.
Nos e e i emos a ello al ocupa nos, a con inuación, de
las apo aciones de la in es igación didác ica en o no a
la esolución de p oblemas de lápiz y papel.
LA TRANSFORMACIÓN DE LOS PROBLE-
MAS DE LÁPIZ Y PAPEL
La asociación de las p ác icas de labo a o io con el
abajo cien í ico esponde, como ya hemos indicado, a
una in uición básica, an o de los p o eso es como de los
p opios es udian es, y ello acili a, sin duda, la supe a-
ción de las p ác icas « ece a» y su en iquecimien o, con
la inclusión de aspec os cla e de la ac i idad cien í ica
como la cons ucción de hipó esis, e c. La ans o ma-
ción de los p oblemas de lápiz y papel, sin emba go, ha
opezado con di icul ades muy supe io es, pese a la
abundan e in es igación ealizada en es e campo ( eco -
demos, po ejemplo, que en el Handbook o Resea ch on
Science Teaching and Lea ning (Gabel, 1994), de un
o al de 19 capí ulos, 6 (!) es án dedicados a la esolu-
ción de p oblemas).
Hemos analizado el o igen de es as di icul ades en o os
abajos (Gil y Ma ínez-To eg osa, 1983; Gil,
Ma ínez-To eg osa y Senen , 1988; Gil, Dumas-Ca é
e al., 1990; Gil y Pessoa, 1994) y son muy nume osas las
esis doc o ales que ecien emen e se han cen ado en
«el p oblema de los p oblemas» (Ma ínez-To eg osa,
1987; Dumas-Ca é, 1987; Ramí ez, 1990; Go a d,
1990; Reyes, 1991; Oño be, 1993...). Nos limi a emos
aquí a eco da que uno de los p incipales obs áculos
es iba en el hecho de que, en ealidad, no se enseña a
esol e p oblemas, es deci , a en en a se a si uaciones
desconocidas, an e las cuales el esol en e se sien e
inicialmen e pe dido, sino que los p o eso es explica-
mos soluciones que nos son pe ec amen e conocidas y
que, po supues o, no nos gene an ningún ipo de dudas
ni exigen en a i as. La p e ensión del p o eso es que el
es udian e ea con cla idad el camino a segui ; dicho
con o as palab as, p e endemos con e i el p oblema
en un no-p oblema. Consecuen emen e, los es udian es
pueden ap ende dicha solución y epe i la an e si uacio-
nes p ác icamen e idén icas, pe o no ap enden a abo da
un e dade o p oblema y cualquie pequeño cambio les
supone di icul ades insupe ables p o ocando manipula-
ciones no signi ica i as de da os, ó mulas e incógni as
y, muy a menudo, el abandono.
Sin emba go, la cues ión «¿Qué hemos de en ende po
p oblema?» pe mi e inicia un p oceso de cla i icación
que desbloquea la eno ación de la didác ica de la
DEBATES
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2) 315
esolución de p oblemas (Gil, Ma ínez-To eg osa y
Senen , 1988; Ga e e al., 1990; Gil y Pessoa, 1994).
En e ec o, si se acep a la idea de que odo p oblema es
una si uación an e la cual se es á inicialmen e pe dido,
esul a lógico p egun a se, pa a en oca la esolución de
p oblemas cien í icos, qué hacen los cien í icos cuando
se en en an con lo que pa a ellos cons i uye un e dade-
o p oblema y no an e un enunciado de lápiz y papel
como los que se incluyen en los lib os de ex o. Se puede
espe a , en e ec o, que, delan e de p oblemas de lápiz y
papel, los cien í icos –que son a menudo p o eso es–
adop en ac i udes ca ac e ís icas de la enseñanza habi-
ual y conside en los p oblemas como si uaciones que se
debe sabe esol e y no como e dade os p oblemas. En
es e sen ido, los es udios hechos sob e la mane a en que
los «expe os» abo dan los «p oblemas» de lápiz y papel
es a ían oda ía muy lejos de lo que supone en en a se
a un e dade o p oblema. Es, pues, más ú il p egun a se
qué es lo que los cien í icos hacen cuando ienen que
habé selas con au én icos p oblemas pa a ellos. La es-
pues a en es e caso es «simplemen e» que se compo an
como in es igado es, implicándose en una ac i idad
compleja y c ea i a de azonamien o en é minos de
hipó esis (Gil e al., 1991). Pe o an es de in en a p eci-
sa lo que supond ía un en oque in es iga i o en la
esolución de p oblemas de lápiz y papel, cabe p egun-
a se cuál es la azón de que habi ualmen e no se piense
en un en oque como ése cuando se plan ean dichos
p oblemas. Con o as palab as, ¿qué es lo que en los
enunciados habi uales puede di icul a un a amien o
cien í ico de los p oblemas, has a el pun o de no hace
pensa ni siquie a en la con eniencia de cons ui alguna
hipó esis o ien ado a?
Una p egun a como és a lle a a comp ende que la
inclusión de los da os en el enunciado, como pun o de
pa ida, o ien a la esolución hacia el manejo de unas
de e minadas magni udes sin que ello esponda a una
e lexión cuali a i a ni a las subsiguien es hipó esis. De
es e modo, al esol e un p oblema, el alumno se e
abocado a busca aquellas ecuaciones que pongan en
elación los da os e incógni as p opo cionados en el
enunciado, cayendo así en un pu o ope a i ismo. No
bas a, pues, denuncia dicho ope a i ismo: se a a de
hace lo imposible a acando sus causas. La comp ensión
de que la p esencia de los da os en el enunciado, así
como la indicación de odas las condiciones exis en es
– odo ello como pun o de pa ida– esponden a concep-
ciones induc i is as y o ien an inco ec amen e la eso-
lución (los cien í icos han de busca los da os que
conside an pe inen es, ¡no los encuen an encima de la
mesa!) cons i uye un paso esencial en el desbloqueo de
la enseñanza habi ual de p oblemas y sus limi aciones.
Pe o al mismo iempo gene a desconcie o, po que cho-
ca con la p ác ica ei e ada, con lo que «siemp e» se ha
hecho. Un enunciado sin da os, se señala, ¿no se á algo
excesi amen e ambiguo en e a lo cual los alumnos
acaben ex a iándose? Aho a bien, la ambigüedad o,
dicho con o as palab as, las si uaciones abie as, ¿no
son acaso una ca ac e ís ica esencial de las si uaciones
genuinamen e p oblemá icas? ¿Y no es ambién una de las
a eas undamen ales del abajo cien í ico aco a los p o-
blemas abie os, impone condiciones simpli ica o ias?
O a di icul ad que suele apun a se du an e es a discu-
sión se e ie e a la posibilidad de elimina los da os y
p ecisiones de los enunciados habi uales y cons ui
enunciados más abie os capaces de gene a una esolu-
ción aco de con las ca ac e ís icas del abajo cien í ico.
A es e espec o, el abajo ealizado en nume osos alle-
es y cu sos de pe eccionamien o del p o eso ado ha
pe mi ido cons a a que los enunciados habi uales son
« aducibles» sin di icul ad. Así, po ejemplo, el enun-
ciado:
Sob e un mó il de 5.000 kg, que se desplaza con una
elocidad de 20 m/s, ac úa una ue za de enado de 10.000
N. ¿Qué elocidad lle a á a los 75 m de donde comenzó a
ena ?
puede se aducido a una si uación más abie a y que no
señale cuáles son las magni udes ele an es, como la
siguien e:
Un coche comienza a ena cuando el chó e e la luz
ama illa. ¿Qué elocidad lle a á al llega al semá o o?
Po supues o, son posibles dis in os enunciados, dis in-
as si uaciones p oblemá icas, más o menos abie as; así,
el p oblema an e io puede da luga , en e o os mu-
chos, a es e enunciado que, aunque apa en emen e di e-
en e, plan ea una si uación muy simila :
¿Choca á el en con a la oca caída en la ía?
De hecho, cuando se plan ea a a ios g upos la aduc-
ción de un mismo enunciado adicional, se ob ienen
dis in as p opues as de si uaciones p oblemá icas, en
gene al igualmen e álidas. En cualquie caso in e esa
des aca que es as aducciones no plan ean di icul ades
mayo es y que cualquie enunciado habi ual es ans-
o mable en si uación p oblemá ica (Gil y Ma ínez-
To eg osa, 1987). Po o a pa e subsis e la cues ión de
cómo o ien a a los alumnos pa a abo da dichas si ua-
ciones, pues o que no bas a, ob iamen e, con en en a -
les a enunciados sin da os pa a log a una ac i idad
exi osa.
No podemos de enemos aquí a desc ibi y undamen a
la p opues a de esolución de p oblemas como in es iga-
ción que se de i a de es os plan eamien os y que ha sido
cali icada, en el Handbook o Resea ch on Science
Teaching and Lea ning, como «an in e es ing al e na i-
e app oach o p oblem sol ing» (Maloney, 1994). Se-
ñala emos an sólo que la cues ión de qué o ien aciones
hab á que p opo ciona a los es udian es pa a abo da la
esolución de p oblemas sin da os (con lo que ya no es
posible el simple juego de da os, ó mulas e incógni as)
conduce, as una mínima cla i icación de qué en ende
po abajo cien í ico, a a anza p opues as simila es a
las que esumimos en el cuad o I.
Con iene hace hincapié en que las o ien aciones esu-
midas en dicho cuad o no cons i uyen un algo i mo que
p e enda guia paso a paso la ac i idad de los es udian-
es. Muy al con a io, se a a de indicaciones gené icas
des inadas a llama la a ención con a cie os « icios

DEBATES
316 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2)
Cuad o I
Aspec os esenciales en la esolución de p oblemas como in es igación.
– Discu i cuál puede se el in e és de la si uación p oblemá ica abo dada. Es a discusión, además de a o ece una ac i ud más posi i a,
pe mi iendo una ap oximación uncional a las elaciones CTS, con ibuye a p opo ciona una concepción p elimina de la a ea, e i ando
que los es udian es se ean sume gidos en el a amien o de una si uación sin habe podido siquie a o ma se una p ime a idea mo i ado a.
– Realiza un es udio cuali a i o de la si uación, in en ando aco a y de ini de mane a p ecisa el p oblema, omando decisiones sob e las
condiciones que se conside an einan es, e c.
– Emi i hipó esis undadas sob e los ac o es de los que puede depende la magni ud buscada y sob e la o ma de es a dependencia,
imaginando, en pa icula , casos lími e de ácil in e p e ación ísica.
– Elabo a y explici a posibles es a egias de esolución (en plu al) an es de p ocede a és a, pa a posibili a una con as ación igu osa de
las hipó esis y mos a la cohe encia del cue po de conocimien os de que se dispone.
– Realiza la esolución e balizando al máximo, undamen ando lo que se hace y e i ando, una ez más, el pu o ensayo y e o u
ope a i ismos ca en es de signi icación ísica. Con iene, en gene al, comenza con una esolución li e al (que pe mi e man ene el
a amien o p óximo a los p incipios manejados y acili a el análisis de los esul ados). Dicha esolución li e al puede comple a se después
solici ando los da os co espondien es al p o eso (o, mejo , in oduciendo alo es plausibles de los mismos).
– Analiza cuidadosamen e los esul ados a la luz del cue po de conocimien os y de las hipó esis elabo adas y, en pa icula , de los casos
lími e conside ados.
– Conside a las pe spec i as abie as po la in es igación ealizada, con emplando, po ejemplo, el in e és de abo da la si uación a un ni el
de mayo complejidad, sus implicaciones eó icas (p o undización en la comp ensión de algún concep o) o p ác icas (aplicaciones écnicas).
Concebi , muy en pa icula , nue as si uaciones a in es iga , suge idas po el es udio ealizado.
– Elabo a una memo ia que explique el p oceso de esolución y que des aque los aspec os de mayo in e és en el a amien o de la si uación
conside ada. Inclui , en pa icula , una e lexión global sob e lo que el abajo puede habe apo ado, desde el pun o de is a me odológico
u o o, pa a inc emen a la compe encia de los esol en es.
me odológicos» conna u ales: la endencia a cae en
ope a i ismos ciegos o a pensa en é minos de ce eza,
lo que se aduce en no busca posibles caminos al e na-
i os de esolución, en no pone en duda y analiza
cuidadosamen e los esul ados, e c.
Una eo ien ación de la esolución de p oblemas como la
que aquí se p opone ha sido ya u ilizada sis emá icamen-
e po nume osos p o eso es con esul ados muy posi i-
os, an o en lo que espec a a la mejo a de la capacidad
de los es udian es pa a en en a se a las si uaciones
p oblemá icas (incluidos los p oblemas es ánda de la
enseñanza habi ual), como en lo que se e ie e a su
in e és po la esolución de p oblemas, que les esul a
aho a una ac i idad mucho más c ea i a y sa is ac o ia
(Gil, Ma ínez-To eg osa y Senen , 1988; Fu ió, I u be
y Reyes, 1994).
Pe o lo que aquí que emos esal a , sob e odo, es el
hecho de que una p opues a como la que acabamos de
esumi se asemeja no ablemen e a la o ien ación dada
a las p ác icas de labo a o io como in es igación di i-
gida. Puede pensa se, pues, en ab aza las p ác icas de
labo a o io y la esolución de p oblemas de lápiz y papel
como a ian es de una misma ac i idad: el a amien o
de si uaciones p oblemá icas abie as, con una o ien a-
ción p óxima a lo que cons i uye el abajo cien í ico. De
hecho, la pues a a p ueba de una hipó esis, en una
in es igación eal, puede y debe hace se an o expe i-
men almen e como mos ando la cohe encia de sus im-
plicaciones con el cue po de conocimien os acep ado
po la comunidad cien í ica.
Se diluyen así las ma cadas di e encias que, en la ense-
ñanza po ansmisión de conocimien os ya elabo ados,
DEBATES
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2) 317
se dan en e las p ác icas de labo a o io y los p oblemas
de lápiz y papel. Pe o es posible i más allá en es e
p oceso de in eg ación, ex endiéndolo a lo que en la
je ga docen e denominamos la eo ía. In en a emos mos a
es o en el siguien e apa ado.
LA TRANSFORMACIÓN DEL APRENDIZA-
JE CONCEPTUAL
No amos a insis i aquí en la impo ancia de la o ien a-
ción cons uc i is a pa a el ap endizaje de concep os.
Tampoco c eemos necesa io ex endemos en la desc ip-
ción de las ca ac e ís icas esenciales de la nue a isión
del ap endizaje de las ciencias, expues as con de alle po
di e sos au o es (Posne e al., 1982; Osbo ne y
Wi ock, 1983; D i e , 1986...). Tan sólo llama emos la
a ención sob e los es ue zos ealizados ecien emen e
pa a p o undiza en dichas p opues as y sali al paso de
in e p e aciones simplis as de las mismas.
Como Ca e e o y Limón (1996) indican, «en algunos
ámbi os educa i os se ha o ecido una imagen demasia-
do ácil y es e eo ipada del cons uc i ismo. Dicha ima-
gen suele consis i en la con icción, más bien es ólida,
de que la aplicación de ó mulas del ipo omemos los
conocimien os p e ios de los alumnos, plan eémosles
con lic os cogni i os y modi iquémoslos soluciona á á-
cilmen e nume osos p oblemas educa i os». Es cie o
que dicha es a egia puede, pun ualmen e, da esul ados
muy posi i os al llama la a ención sob e el peso de
cie as ideas de sen ido común, asumidas ac í icamen e
como e idencias. Pe o ambién es cie o, que, p ac ica-
da, de o ma ei e ada, p oduce una inhibición y un
echazo muy comp ensibles. En e ec o, ¿qué sen ido
iene hace que los alumnos explici en y a iancen sus
ideas pa a seguidamen e cues iona las? ¿Cómo no e
en ello un a i icio que aleja la si uación de lo que
cons i uye el obje i o cen al de la cons ucción de
conocimien os? Esa cons ucción nunca se plan ea pa a
cues iona ideas, pa a p o oca cambios concep uales,
sino pa a esol e p oblemas de in e és pa a los in es-
igado es (es deci , en nues o caso pa a los alumnos);
p oblemas que se abo dan, como es lógico, a pa i de los
conocimien os que se poseen y de nue as ideas que se
cons uyen a í ulo en a i o. En ese p oceso, las
concepciones iniciales pod án expe imen a cambios
e incluso, aunque más a amen e, se cues ionadas
adicalmen e, pe o ése no se á nunca el obje i o,
sino, epe imos, la esolución de los p oblemas plan-
eados (Gil e al., 1991).
Ello concede un es a us muy di e en e a las si uaciones
de con lic o cognosci i o: ya no suponen pa a los alum-
nos el cues ionamien o ex e no de las ideas pe sonales,
ni la ei e ada acep ación de las insu iciencias del p opio
pensamien o (con las consiguien es implicaciones a ec-
i as), sino un abajo de p o undización en el que unas
ideas ( omadas como hipó esis) son sus i uidas po o as
( an p opias como las an e io es) (Cudmani, Salinas y
Pesa, 1991).
No se a a, como puede e se, de elimina los con lic os
cognosci i os, sino de e i a que adquie an el ca ác e
de una con on ación en e las ideas p opias y los cono-
cimien os cien í icos. A es e espec o Solomon (1991)
a gumen a que « as impulsa la exp esión de un conjun-
o de opiniones pa icula es, el p o eso no puede sim-
plemen e echaza las que no se ajus an a la eo ía
igen e. De ese modo deja ía de se posible un diálogo
abie o».
Po odo ello, la es a egia de enseñanza que nos pa ece
más cohe en e con la o ien ación del ap endizaje como
cons ucción de conocimien os cien í icos es la que
asocia el ap endizaje al a amien o de si uaciones p o-
blemá icas abie as (Fu ió y Gil, 1978; D i e y Old-
ham, 1986; Gil y Ma ínez-To eg osa, 1987; Bu bules
y Linn, 1991; Gil e al., 1991; Whea ley, 1991; Gil,
1993; Fu ió, 1994) que puedan gene a el in e és de los
es udian es. Un esquema de es a es a egia de enseñanza
queda e lejada en el cuad o II.
En las cua o ases que esquema izan la es a egia de
enseñanza p opues a en dicho cuad o hemos in en ado
in eg a aspec os esenciales que a ec an a la ac i idad
cien í ica y que han sido ei e adamen e esal ados po la
his o ia y la iloso ía de la ciencia, pe o que a menudo no
son su icien emen e enidos en cuen a en la enseñanza
de las ciencias. Nos e e imos conc e amen e a los p o-
blemas de con ex ualización del abajo cien í ico ( ela-
ciones CTS, oma de decisiones...) y a los componen es
a ec i os (in e és po la a ea, clima de abajo...)
(Solbes y Vilches, 1989; Simpson e al., 1994; Be ge e
al., 1994; Jiménez, 1996).
El ap endizaje de las ciencias es concebido así no como
un simple cambio concep ual, sino como un cambio a la
ez concep ual, me odológico y ac i udinal. Ello impli-
ca, po o a pa e, como e idencia el cuad o II (cuyas
semejanzas con el cuad o I me ecen se esal adas), una
comple a in eg ación de la « eo ía», las «p ác icas» y los
«p oblemas» en un p oceso único de cons ucción de
conocimien os cien í icos.
CONCLUSIÓN
La con e gencia de las in es igaciones ealizadas en
omo a las p ác icas de labo a o io, los p oblemas de
lápiz y papel y el ap endizaje concep ual se con ie e,
como hemos in en ado mos a , en un ue e apoyo a las
p opues as de ap endizaje de las ciencias como un p oceso
de in es igación di igida. Dicha con e gencia cues io-
na, po o a pa e, la sepa ación clásica en e « eo ía»,
«p ác icas» y « esolución de p oblemas». Se ompe así
con un a amien o sepa ado de ac i idades que en la
in es igación cien í ica apa ecen absolu amen e imb i-
cadas y cuya pe sis encia en la enseñanza con ibuye a
ansmi i una isión de o mada de la ciencia. De hecho,
los in en os ealizados de plan ea el ap endizaje de
dominios cien í icos conc e os (mecánica, e c.) como
una cons ucción de conocimien os es á lle ando a una
in eg ación uncional de dichas ac i idades, sin que sea
DEBATES
318 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1999, 17 (2)
Cuad o II
Es a egias de enseñanza pa a un ap endizaje como in es igación di igida.
1. Plan ea si uaciones p oblemá icas que – eniendo en cuen a las ideas, la isión del mundo, las des ezas y las ac i udes de los alumnos
y alumnas– gene en in e és y p opo cionen una concepción p elimina de la a ea.
2. P opone a los es udian es el es udio cuali a i o de las si uaciones p oblemá icas plan eadas y la oma de decisiones pa a aco a p oblemas
p ecisos (ocasión pa a que comiencen a explici a uncionalmen e sus ideas) y comenza a concebi un plan pa a su a amien o.
3. O ien a el a amien o cien í ico de los p oblemas plan eados, lo que conlle a, en e o os:
– La emisión de hipó esis, incluida la in ención de concep os, la elabo ación de modelos... (ocasión pa a que las ideas p e ias sean u ilizadas
pa a hace p edicciones).
– La elabo ación de es a egias (incluyendo, en su caso, diseños expe imen ales) pa a la con as ación de las hipó esis a la luz del cue po de
conocimien os de que se dispone.
– La ealización de las es a egias y el análisis de los esul ados, conside ando las p edicciones de las hipó esis, co ejándolos con los ob enidos
po o os g upos de alumnos y po la comunidad cien í ica, es udiando su cohe encia con el cue po de conocimien os... Ello puede con e i se
en ocasión de con lic o cognosci i o en e dis in as concepciones ( omadas odas ellas como hipó esis) y obliga a concebi nue as hipó esis.
4. Plan ea el manejo ei e ado de los nue os conocimien os en una a iedad de si uaciones pa a hace posible la p o undización y
a ianzamien o de los mismos, poniendo un én asis especial en las elaciones Ciencia/Tecnología/Sociedad que enma can el desa ollo
cien í ico (p opiciando, a es e espec o, la oma de decisiones) y di igiendo odo es e a amien o a mos a el ca ác e de cue po cohe en e
que iene oda ciencia.
Fa o ece , en pa icula , las ac i idades de sín esis (esquemas, memo ias, ecapi ulaciones, mapas concep uales...), la elabo ación de
p oduc os (suscep ibles de ompe con plan eamien os excesi amen e escola es y de e o za el in e és po la a ea) y la concepción de nue os
p oblemas.
posible dis ingui en e eo ía, p ác icas o p oblemas
(Cala ayud e al., 1990; Azcona e al., 1992; Ma ínez-
To eg osa e al., 1993 y 1995; Gil y Valdés, 1995;
Guisasola e al., 1996; Na ional Resea ch Council, 1996;
McDe mo , 1996...).
Hemos de añadi que es a in eg ación ha comenzado a
en iquece se úl imamen e con apo aciones de in es i-
gaciones e inno aciones ela i as al uso de los o dena-
do es. És e es un aspec o que me ece una a ención
pa icula , pues o que supone la inco po ación de los
cambios me odológicos que ha o iginado la u ilización
de los o denado es en la ac i idad cien í ica (Valdés y
Valdés, 1994), pe o que, po azones de espacio, no
podemos desa olla lo aquí, po lo que nos limi a emos
a emi i nos a algunos ejemplos que mues an «en ac o»
las i ualidades de dicha inco po ación (Gil y Valdés,
1995 y 1997).
Digamos, po úl imo, que in es igaciones cen adas
en la e aluación de la enseñanza-ap endizaje de las
ciencias, a las que aquí nos emi imos simplemen e
(Cudmani, Pesa y Salinas, 1986; Alonso, Gil y Ma ínez-
To eg osa, 1992a, 1992b, 1995; Jo ba y Sanma í, 1993...),
cues ionan la conside ación de la e aluación como una
ac i idad «especial», sepa ada del p oceso de enseñan-
za-ap endizaje. Tampoco podemos en a aquí, po a-
zones de espacio, en la discusión de es a cues ión unda-
men al, pe o sí señala emos que es a in eg ación de la
e aluación apun a ambién hacia un plan eamien o del
ap endizaje de las ciencias más cohe en e con la ac i i-
dad cien í ica.
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