INVESTIGACION
EXPERIENCIAS
DIDACTICAS
UN ENFOQUE CONSTRUCTIVISTA PARA EL
DESARROLLO DEL CURRÍCULO EN CIENCIAS
DRIVER, R.
Cen e o S udies in Science and Ma hema ics Educa ion. Uni e si y o Leeds. Leeds (England).
Con e encia in i ada en el 11 Cong eso In e nacional sob e In es igación en la Didác ica de las Ciencias y las
Ma emá icas. Valencia
23-25
de sep iemb e de 1987.
(Ve sión de J. Ma ínez To eg osa).
SUMMARY
The di e ences be ween child en's ideas and scien i ic hinking gi es us some indica ion o he ypes o changes
and he magni ude o hose changes which we may be a emp ing o p omo e in young people's unde s anding
du ing school yea s. In his pape 1 will e iew how such changes migh be p omo ed and conside implica ions
o cu iculum planning.
En su in oducción
al
ecien e olumen de Nue as en-
dencias en la enseñanza de la Fkica, el edi o sub aya
la ausencia de a ac i o de la enseñanza adicional de
las ciencias pa a muchos jó enes: «Pa a muchas men-
es jó enes, es e en oque adicional es á an emo o del
mundo en que i en que deciden que la mayo pa e del
asun o
...
es
bas an e i ele an e* (Wenham, 1984, p.
3).
A lo la go de es os úl imos años, se ha a gumen ado
ei e adamen e la necesidad de amplia el oco de a en-
ción de los cu sos escola es de ciencias con obje o de
hace los así más ele an es pa a los in e eses del indi-
iduo y la sociedad mode na. Así, se han desa ollado
p og amas de enseñanza, po ejemplo, que p esen an
los p incipios de la ciencia en los con ex os que se con-
side an, en sí mismos, de uso p ác ico, (p.ej.: óp ica
de la o og a ía, elec icidad del hoga , ciencias de la
salud).
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS,
1988,
6
(2),
109-120
También se ha a gumen ado, además, que los cu sos
debe ían e leja mejo la p opia ac i idad cien í ica;
de mane a que los es udian es, como u u os ciudada-
nos o u u os cien í icos, lleguen a se más conscien es
de las posibilidades y limi aciones de la ciencia como
una emp esa humana.
Se a a de endencias en la concepción del cu ículo
de ciencias cuya o ien ación iene de e minada po el
deseo de suminis a una educación libe al y po la im-
po ancia de que los jó enes ean la ele ancia de la
ciencia pa a sus p opias idas. En es e a ículo consi-
de a é una pe spec i a adicional que, como in en a 6
mos a , ambién ha de se enida en cuen a en nues-
a concepción sob e el cu ículo; una pe spec i a que
se basa en nues a comp ensión del p opio p oceso de
ap endizaje, en pa icula de cómo los jó enes ap en-
den sob e su mundo ísico.
109
INVESTIGACI~N
Y
EXPERIENCIAS
DIDACTICAS
I
1.1.
Ideas de los es udian es sob e enómenos na u ales
Ac ualmen e exis e una amplia li e a u a, basada en es-
udios ealizados en odo el mundo, que indica que los
es udian es desa ollan ideas sob e enómenos na u ales
mucho an es de que se les enseñe ciencias en la escue-
la. En algunos casos es as ideas -denominadas de
a-
ias mane as: p econcepciones, ideas in ui i as, esque-
mas concep uales al e na i os, mini eo ías, eo ías
ingenuas- es án de acue do con lo que a a enseña -
se. En o os casos hay di e encias signi ica i as en e
las nociones de los es udian es y la ciencia que encon-
a án en la escuela.
Los siguien es ejemplos se han elegido pa a ilus a al-
gunas de las clases de ideas que encon amos habi ual-
men e en los azonamien os de los niños en una a ie-
dad de enómenos ísicos.
a. Los niños pueden deci nos que un obje o pesa á más
cuan o mayo sea la al u a a la que se ele e, po que
cuando cae golpea el suelo más du amen e.
b. Ellos a gumen an comúnmen e que se necesi a una
«acción» pa a man ene algo en mo imien o. Cuan-
do se empuja un obje o, el «empuje» pe manece
den o del obje o y es e «empuje» se pie de cuando
el obje o se pa a.
c. Conciben el calo como una clase de «sus ancia».
Al explica lo que ocu e cuando se calien a un ex-
emo de una a illa de me al, un alumno de 12 años
dijo:
«El calo se acumula en una pa e has a que
no puede cabe más
y
en onces se mue e a lo la go
de la a illa))
(E ickson, 1979).
d. «Calo » y « ío» pueden se conside ados como dis-
in os. Hablando sob e lo que ocu e cuando se echa
un cubi o de hielo al agua, una alumna de 12 años
dijo:
((Pa e del ío dejó el cubo de hielo
y
pasó
al agua))
(E ickson, 1979).
e. Las ideas de los niños sob e cómo en las cosas pue-
den ep esen a se en é minos de « ayos isuales))
como mues a el dibujo de la igu a 1.
.
La
ene gía es una clase de combus ible que se gas-
a. Discu iendo lo que le ocu e a un jugue e de cue -
da después de que se ha sol ado, una alumna de 13
años econoce que iene ene gía cuando se es á mo-
iendo pe o que después «se ha gas ado)).
Niña: Se ha gas ado.
Adul o: ¿No puede habe se des uido?
Niña: No.
Adul o: ¿Dónde ha ido?
Niña: Él la ha usado. No la ha des uido, la ha
usado. (B ook e al., 1986).
g.
Las plan as ob ienen su comida del suelo.
Se a a solamen e de unas pocas ilus aciones de los
ipos de ideas que se han iden i icado en el pensamien-
o de los jó enes. Colecciones ú iles de a ículos sob e
igu a
1
es udios en es e campo pueden encon a se en Helm
y No ack (1983), Jung e al (1982), Dui e al (1985),
D i e , Guesne y Tibe ghien (1985), Wes y Pines
(1985), Osbo ne y F eibe g .(1985).
1.2.
Pe spec i as ac uales sob e el p oceso de
ap endizaje
La in es igación sob e las ideas de los es udian es en
ciencias y el modo en que cambian como esul ado de
la enseñanza puede conside a se como pa e de una i-
sión más amplia, hoy eme gen e, sob e el ap endizaje
humano. Una ca ac e ís ica cla e en las concepciones
del ap endizaje, que se u ilizan ac ualmen ep psico-
logía cognosci i a, es la idea de cons ucciones men a-
les o «esquemas». Dichos «esquemas» son usados po
quienes ap enden, sean bebés o adul os, pa a in e p e-
a nue as si uaciones. Más aún se admi e ambiCn que
es os «esquemas» son ac i amen e cons uidos po el
que ap ende. Quienes ap enden no abso ben simple-
men e lo que se les dice o lo que leen. Desde es a pe s-
pec i a, el p oceso de ap ende implica que quien
INVESTIGACI~N
Y
EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS
ap ende apo a sus «esquemas» o mane as de pensa
exis en es al en en a se a una si uación in en ando
comp ende la. Lo que se ap ende no depende, pues,
solamen e de las ca ac e ís icas de la si uación p esen-
ada (sea el ex o de un lib o o un enómeno ísico),
sino de los «esquemas» que iene disponibles el que
ap ende. En o as palab as, el p oceso de ap endizaje
es una in e acción en e los esquemas men ales del que
ap ende y ca ac e ís icas del medio de ap endizaje. Más
aún, pues o que cons ui signi icado de cualquie nue-
a si uación equie e que el/la que ap ende apo e sus
«esquemas» sob e la si uación y alo e su aplicabili-
dad, en úl imo é mino, quien ap ende es esponsable
de su p opio ap endizaje (Wi ock, 1974).
Es a concepción cons uc i is a del ap endizaje colo-
ca así al que ap ende en el cen o del p oceso de ap en-
dizaje. Lo que se ap ende en cualquie p og ama de
abajo depende de las ideas p e ias que ienen los es-
udian es, las es a egias cognosci i as de que dispo-
nen, y ambién de sus p opios p opósi os e in e eses.
Es a concepción del ap endizaje plan ea aspec os un-
damen ales pa a la plani icación del cu ículo.
1.3.
Ideas de los alumnos
y
ap endizaje escola
Ac ualmen e admi imos que las ideas p e ias de los
alumnos es án p esen es en odas las si uaciones de
ap endizaje en el aula. En las ac i idades p ác icas, las
ideas p e ias de los es udian es in luencian las obse -
aciones que hacen, las in e encias que cons uyen e
incluso el camino en que es uc u an un expe imen o
(D i e , 1983). Lo que ap enden median e si uaciones
de ap endizaje más o males,, escucha con e encias,
lec u a de ex os, ambién es á in luenciado po las
ideas que ya ienen.
In es igaciones ealizadas con g andes mues as de
alumnos indican que ideas al e na i as en á eas ales
como mecánica
o
elec icidad pueden pe sis i a pesa
de la enseñanza, y algunas de ellas pueden, incluso, se
u ilizadas po es udian es de ísica en la Uni e sidad
(Vienno , 1979; Sjobe g y Lie, 1981).
Hay una cla a e idencia de que las ideas que los niños
usan pa a in e p e a enómenos pueden di e i signi-
ica i amen e de las que se enseñan y que es as di e-
encias pueden implica suposiciones sob e el modo en
que ocu en las cosas. Dichas di e encias en el modo
de e las cosas pueden ac ua como ((ba e as c í i-
cas» (Hawkins, 1978) pa a la comp ensibn de cie os
dominios.
Ya hemos hecho e e encia a que los es udian es ien-
den a pensa que se necesi a una «acción» pa a man-
ene algo en mo imien o. Es a noción in luye en su
comp ensión de la mecánica clásica pe o ambién in-
e ie e en o as á eas. Po ejemplo, cuando se in o-
duce po p ime a ez la eo ía cind ica de los gases, la
idea de mo imien o in ínseco de las pa ículas es un
p oblema concep ual básico pa a muchos es udian es:
((¿qué es lo que hace que las pa ículas se mue an?))
y «¿qué es lo que hace que se mue an po p ime a
ez»?» son in e ogan es que, con ecuencia, su gen
en la discusión (Nussabaum y No ick 1982; Wigh man,
1986). Las concepciones de los ni ios sob e ai e, sus-
ancia y peso in luyen en cómo en ienden cie o núme o
de ópicos (incluyendo las nociones de combus ión, así
como los ciclos de ma e ia en los sis emas i ien es).
Es ácil comp ende que es os cambios en el pensamien-
o no engan luga en co os pe iodos de iempo. Real-
men e, la ees uc u ación necesa ia de ideas puede e-
que i un pe iodo de aAos y no de una o dos lecciones,
y es o puede hace necesa io adop a una concepción
e olu i a en cualquie plani icación del cu nculo a la -
go plazo. Como S auss (1982) sugie e: «una unidad
del cu ículo que omen a las ac i idades
y
las
expe iencias de e i cación de los niños, si no es á ba-
sada en una comp ensión minuciosa del desa ollo de
las compe encias de los niños sob e el concep o,
es
esen-
cialmen e ciega
y
no debe ía espe a se que u ie a éxi-
o como ins umen o de enseñanza..
.
necesi amos co-
noce el pe il de desa ollo an es de oma decisiones
sob e el con enido cu icula , su secuenciación
y
empo izacidn~.
Puede ex ae se ambidn del abajo de S auss un ejem-
plo ú il de la necesidad de comp ende la secuencia e o-
lu i a en el pensamien o de los ni ios. S auss ha ex-
plo ado á eas de la expe iencia de los niAos en las que
su endimien o pa ece empeo a an es de mejo a (ex-
hibiendo un desa ollo en o ma de U). Una de es as
á eas que ha sido in es igada en p o undidad es la e o-
lución de la comp ensión de la empe a u a po los ni-
ios como una can idad in ensi a (S auss, 1982).
En una de las ac i idades de la in es igación se les p e-
sen aba a ni ios desde
4
a 13 aAos dos asijas de agua
ía y una e ce a acía ( e igu a 2).
igu a
2
Ac i idad pa a in es iga la comp ensión de los es udian es de la em-
pe a u a como can idad in ensi a.
(De S auss, 1982)
Se les plan eaba: «El agua de es as dos azas es á ía.
Aho a mi a. Las ie o den o de es a o a aza. iC6-
mo piensas que es á el agua aho a? ¿Po qué?» El po -
ENSEÑANZA
DE
LAS CIENCIAS, 1988,
6
(2)
111
INVESTIGACIÓN
Y
EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS
cen aje de niños que dio la espues a co ec a -que S auss iden i ica es pe iodos e olu i os en unción
la empe a u a de la mezcla se ía la misma- se mues- de las jus i icaciones que dan los niños. En el p ime
a en la igu a
3.
pe íodo los niños más jó enes dan explicaciones basa-
das en la iden idad, «es la misma agua que había an-
es» o «Vd. solamen e la e ió)). El segundo pe íodo
se ca ac e iza po e e encias a la can idad de agua en
igu a
3
la aza. Los niños dicen que la aza con más agua es á
Po cen aje de niños que con es an co ec amen e en la ac i idad so-
más ía. En el e ce pe íodo los niños uel en al a-
b e la empe a u a.
zonamien o de iden idad pe o con ecuencia excluyen
(De S auss,
1982)
el olumen como un ac o . «La can idad no impo -
a», «agua a la misma empe a u a no cambia su em-
?dad
%
de niiios
que
dan
espues a co ec a
4
65
5
3
5
6 15
7
50
8 30
9
55
1
O
55
11
85
12 85
13 80
pe a u a de epen e si la mezclas)).
l
Se a a de un ejemplo pa icula men e ú il pa a noso-
os pues o que indica que, aunque la so is icación del
azonamien o puede aumen a , su endimien o eal, en
é minos de los ac o es que ienen en cuen a los ni-
ños, puede no mejo a .
Pa a plani ica un cu ículo e olu i o puede, ambién,
eque i se una ap eciación de las o mas en que se e-
lacionan las ideas de los niños. Va ios es udios se han
ealizado en Leeds sob e las ideas de los niños sob e
ai e
y
p esión del ai e (a mos é ica), (Engel Clough
y
D i e , 1985; ~ille , Robinson y D i e , 1985). Una
de las ac i idades que hemos usado con niños de 11,
13
y
15 años les pedía que explica an qué ocu e cuan-
do un liquido en a en una je inga. Los ipos de es-
pues a dados po di e en es g upos de edad se mues-
an en la igu a
4.
igu a
4
Respues as de es udian es de secunda ia a la ac i idad de la «je inga»
Respues a
X
es udian es
edad
11
edad
13
edad
15
n-46 n-65 n-86
Explicación
que
incluye la p esión del
ai e
ue a
1-
2 12
14
La
p esión del ai e
ue a
es
mayo
que
den o
10) (0) 191
1
La
p esión del
ai e
ue a
hace
que
en e
agua
en
la
je inga
12) (12) (5)
Ex~licación
que
incluye la p esión
del
ai e den o de
la
ie inm
32 28 30
La
p esión d~sminuyó
en
el in e io
El al elp esión del
al e/
p esión
(4) (5) (15)
del o de
la
je inga
empuja el
ai e
hacia
a iba
128) (23) 115)
Explicación aciolsucción
24 40 26
(sin
menciona
el ai e)
Tau ologia.
desc ipción
11 5 6
(Se
es i a del émbolo y sube)
O as
30
15
19
Si1
espues a
O
O
6
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1988,
6
(2)
Se ad ie e un pequeño pe o posi i o aumen o en la
p opo ción de niños que se e ie en a la acci6n del ai e
en el ex e io de la je inga. Aunque casi odos admi-
en la exis encia de ai e, la mayo ía se cen a solamen-
e en lo que ocu e den o de la je inga, explicando la
acción en é minos del acío o de la succión como un
agen e, o del ai e o p esión del ai e
en
el
in e io
que
hace subi el líquido. Es o nos plan ea la cues ión de
cómo es án comp endiendo los niños la acción del ai e.
A es e espec o, una in es igación sob e las ideas de
los niños ela i as al ai e y al peso nos da posiblemen-
e algunas ideas. Se les mos ó a los niños una balanza
de b azos iguales en equilib io con un ecipien e de plás-
ico en cada ex emo. Se qui ó el ecipien e de un ex-
emo y se bombeó ai e den o de él. Se les pidió
a
los
niños que p edije an qué ocu i ía cuando el ecipien-
e se coloca a de nue o en la balanza. Respues as en
é minos de «el ai e es lige o y sube» o «el ai e no pe-
sa» ue on bas an e comunes como mues an los e-
sul ados de la igu a 5.
Respues as de es udian es de secunda ia
a
la
ac i idad de ((pesa ai e)).
Respues a
%
es udian es
11
años
13
años
15
anos
n=29
"=S4
n=61
El ai e
es
lige o.
hace
las
casas
más
lige as
o
el si e
sube
38 20
11
E1 ai e
no
pesa
17
15
Y
El
ai e iene
pese,
hace
las
cosas
más
pesadas
28
59
S3
O as
No
con es a
Las di icul ades que los niños a an de soluciona se
ilus an en la siguien e discusión en e niños de 13 años
sob e una e sión de la ac i idad mencionada u ilizando
globos en una balanza de b azos iguales.
Daniel:
Joanne:
Daniel:
Ann:
Daniel:
Jaspal:
Joanne:
Ann:
El ai e pesa, pesa á más j e dad?
No.
Sí, sí.
Queda á igual, el ai e no pesa nada.
Mi a, i á hacia abajo -el ai e es pesado.
iMi ad, escuchad! cuando in lamos el globo,
se a pa a abajo j e dad?, po que el ai e del
globo es más pesado y la g a edad le hace
baja .
Sí, pe o el ai e es lige o, de modo que jcó-
mo puede baja ?
Flo a, luego se queda á igual.
Después de hace la p ueba:
Ann: iOh! se a hacia abajo.
Joanne: ¿Pe o qué es lo que hace que baje?
Jaspal: Mi ad, jno es amos a ando con el ai e? Es
más pesado que el ai e no mal de ue a -la
g a edad empuja al globo hacia abajo.
Ann: Pe o el ai e es lige o, ha á que el globo lo e.
Daniel: ¿Cómo se ue hacia abajo, en onces?
Ann: No lo sé. Yo pensaba que se queda ía igual.
Joanne: Si ue a lige o i ía hacia a iba, j e dad?
Jaspal: Mi ad, la g a edad lo empuja hacia abajo
-ella empuja el ai e hacia abajo.
Daniel: Solamen e cuando es á en el globo.
Hay muchos aspec os de in e és en es e in e cambio,
incluyendo la obse ación de que la e idencia po sí
misma no explica el enómeno. Algunos niños piensan
en el ai e como algo que « lo a a nues o al ededo ))
y, po an o, sin peso. Es o iene como consecuencia
que igno an el e ec o del ai e sob e las supe icies a me-
nos que haya mo imien o del mismo (Sé é, 1982); pa-
a «empuja » algo, se equie e «mo imien o» o «pe-
so». Si, po lo que se e ie e a los niños, el ai e a mos-
é ico no iene ninguna de es as p opiedades, jcómo
puede eje ce una p esión? Si los niños han de cons-
ui la noción de la p esión a mos é ica de modo sig-
ni ica i o, en onces ienen que esol e dichas
cues iones.
Los pasos que los niños ienden a segui en su com-
p ensión cien í ica han sido explo ados ecien emen e
en a ias á eas en e las que se encuen an la luz (Gues-
ne, 1984, Ande sson, 1983), calo y empe a u a
(S auss, 1982; E ickson y Tibe ghien, 1985), ci cui os
eléc icos simples (Ships one, 1985). Los es udios ea-
lizados po Piage y sus colabo ado es ambién si en
como una ica uen e de inspi aciones sob e los cami-
nos de e olución en el pensamien o de los niños. Aun-
que se ía una simpli icación excesi a suge i que odos
los niños siguen la misma u a en su comp ensión de
nociones pa icula es, pa ece que exis en endencias ge-
ne ales en el modo en que se cons uyen cie as nocio-
nes que pod ían suminis a in o mación muy ú il pa-
a el desa ollo del cu ículo.
Es os es udios se cen an sob e el cambio en el azo-
namien o cuali a i o de los es udian es. Pod íamos p e-
gun a nos jqué iene es o que e con la capacidad pa a
comp ende y u iliza las elaciones ma emá icas o -
males que ca ac e izan la eo ía ísica? Aquí ha é dos
pun ualizaciones. La p ime a es pa a indica que sa-
bemos que el pensamien o cuali a i o juega un impo -
an e papel en g an pa e de la esolución de p oble-
mas en ísica. Los es udios que compa an el modo de
ac ua de expe os y p incipian es al esol e p oble-
mas de ísica, mues an que los expe os en p ime lu-
ga edesc iben el p oblema de modo cuali a i o en é -
minos de concep os ísicos an es de in en a p oduci
una espues a (La kin, 1983). Los es udian es pueden
soluciona inco ec amen e un p oblema cuan i a i o
no po que no puedan manipula las elaciones ma e-
má icas sino a causa de las di icul ades concep uales
subyacen es (Gamble, 1986).
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1988,
6
(2)

INVESTIGACIÓN
Y
EXPERIENCIAS DIDÁC
TICAS
El segundo pun o se e ie e a nues a comp ensión del
desa ollo de las ideas ma emá icas de los niños. Se a-
a de un á ea de in es igación que se ía necesa io e-
ne en cuen a pa a elabo a un cu ículo que espe e
ca ac e ís icas e olu i as.
Aunque, como he sub ayado an es, se ha hecho algu-
na in es igación básica, en gene al es amos en un es-
adio inicial en la comp ensión de cómo se cons uyen
los concep os cien í icos y, en pa icula , de cómo el
conocimien o ísico basado en el o malismo ma emá-
ico se elaciona con la comp ensión in ui i a.
2.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS
IDEAS DE LOS ESTUDIANTES
2.1.
In oducción
Como ya se ha indicado, ac ualmen e exis en muchos
abajos publicados sob e las ideas iniciales de los es-
udian es sob e a ios ipos de enómenos ele an es
pa a la ísica y o as ciencias. Se han ealizado in es i-
gaciones en las á eas de dinámica, luz, elec icidad, ca-
lo y empe a u a, ai e y p esión del ai e, la na u ale-
za de la ma e ia, y ambién sob e las ideas cosmológi-
cas de los es udian es.
Ob iamen e, se ía imposible esumi es os es udios de
un modo que les hicie a jus icia. En luga de es o, me
cen a é en algunas de las ca ac e ís icas gene ales de
las ideas de los es udian es que pueden iden i ica se.
En es e a ículo me e e i é a las ideas de los es udian-
es po que es el g upo que nos in e esa du an e la es-
cola idad. No obs an e, ello no quie e deci que los
adul os, e incluso los cien í icos, no piensen de mane-
as simila es cuando se abo dan p oblemas co idianos.
2.2.
Las ideas de los es udian es como esquemas ac i os
Aunque hay e idencia, a pa i de es udios sob e el
ap endizaje escola , de que las ideas de los es udian es
no pueden cambia se ácilmen e median e la ins uc-
ción (Tibe ghien, 1986), se ía da una alsa imp esión
del azonamien o de los niños si se sugi ie a que dichas
ideas son, en modo alguno, un conjun o ijo o es á i-
co de nociones. Pod ían cali ica se mejo como una
se ie de posibles «modos-de- e » de que disponen los
es udian es y que pueden se ensayadas en si uaciones
no edosas. Como Clax on (1986) sugie e, son he a-
mien as pa a ap ende y o man una base pa a adqui-
i nue as comp ensiones median e una o ma de a-
zonamien o analógico. Las expe iencias emp anas de
los ni ios peque ios empujando obje os en el suelo
-una acción que p oduce mo imien o- es usado co-
mo esquema básico al cual se asimilan o os ipos de
mo imien os o zados; el juego con el agua puede su-
minis a un esquema básico pa a desa ollos pos e io-
es de la noción de lujo.
Los niños a an de en ende si uaciones nue as « ién-
dolas como» algo que conocen o econocen.
Al
explo-
a las igas de una balanza de un sólo b azo, has a
en onces desconocida pa a él, un ni io puede, en b e e
iempo, deci ((es como las balanzas)). La nue a si ua-
ción ha sido asimilada den o de la noción de balanza
del ni io, donde el compo amien o de las balanzas se
«da po supues o)) en ez de algo que debe explica se.
Es a imagen dinámica del azonamien o del ni io se po-
ne cla amen e en e idencia cuando si uaciones no e-
dosas se asimilan den o de esquemas inap opiados.
Po ejemplo, incluso es udian es uni e si a ios de isi-
ca cuando se les p esen an dos masas iguales colgadas
a di e en es al u as en una polea p edeci án que las dos
masas se mo e án has a que se queden al mismo ni el
(Guns one y Whi e, 1981) usando a gumen os como «se
ni ela án como una balanza)). Los ni ios se so p en-
den ecuen emen e de que la p esión en un líquido ac-
úe en odas di ecciones. Tienden a usa su esquema
pa a el peso de un cue po sólido, una ue za que ac úa
hacia abajo solamen e, pa a in e p e a lo que ocu e
en un líquido (Engel Clough y D i e , 1985).
2.3.
Las ideas de los es udian es son cohe en es den o
de su modo de pensa
Una ca ac e ís ica impo an e pa a la comp ensibn del
pensamien o de los niños es ap ecia que las concep-
ciones que usan pueden se cohe en es is as desde la
pe spec i a del niño. En dinámica, po ejemplo, sabe-
mos que los es udian es no malmen e asocian ue za
cons an e con mo imien o cons an e una noción bien
adap ada al mundo con ozamien o. Lo que quie en
deci con « ue za» no obs an e no es
lo
mismo que lo
que en iende como al un ísico. En casos como és e,
emos que las concepciones de los es udian es ienen
sen ido den o de su p opia mane a de e las cosas.
En es e sen ido, no es án equi ocados, simplemen e in-
e p e an de un modo di e en e. Pa a comp ende ei
pensamien o de los es udian es, po an o, es impo -
an e p egun a se ¿de qué mane a iene sen ido es a
idea? En un es udio ecien e sob e las nociones de los
niños sob e el p oceso de disolución, algunos ni ios más
pequeños dije on que el azúca cuando se agi aba en
el agua se con e ía en agua. P uebas pos e io es indi-
ca on que pa a ellos agua signi ica cualquie líquido
anspa en e y, en es os é minos, su espues a -que
el azúca es aba oda ía allí aunque se había con e i-
do en agua- iene sen ido.
2.4.
El azonamien o es á ligado a un con ex o
especi ico
'
Es un asgo ca ac e ís ico de las ideas de los ni ios que
son limi adas en su gene alidad y ienden a es a ela-
cionadas con con ex os especí icos. Si uaciones que
pueden se « is as» como simila es desde un pun o de
is a cien í ico pueden se in e p e adas po los ni ios
u ilizando nociones di e en es. Po ejemplo, la mayo
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1988,
6
(2)
INVESTIGACIÓN
Y
EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS
pa e de un g upo de es udian es de secunda ia, expli-
có lo que sen ían cuando ocaban una cucha a calien-
e en é minos de calo o ene gía calo í ica que aban-
donaba su mano. En luga de ello, muchas de las es-
pues as asignaban la p opiedad de « ialdad» al obje-
o (Engel, Clough y D i e , 1985).
Incluso en algunos casos donde se no a la inconsis en-
cia, puede no se is a como un p oblema. Es o señala
una di e encia signi ica i a en e pensamien o co idiano
y pensamien o cien í ico donde la cohe encia y pa si-
monia son c i e ios impo an es. En el pensamien o co-
idiano lo que impo a es que nues as ideas sob e una
si uación «se ajus /en» a esa si uación pe mi iéndonos,
si es necesa io, p deci y ac ua den o de ella: las ideas
pueden es a ce i as al con ex o y se de gene alidad
limi ada y pe mi
$
i nos, sin emba go, hace es o. Así,
el pensamien o co idiano puede consis i en una colec-
ción de ideas especí icas pa a cada si uación cuyas in-
e elaciones no son de impo ancia c ucial.
O a ca ac e is ica más que ad e imos sob e las
ideas de los niños es que un indi iduo puede espon-
de a la misma si uación usando di e en es ideas en di-
e en es ocasiones. Es o indica que el indi iduo iene
disponible a ios «modos de e » una si uación. Es
p obable, incluso, que sea es e plu alismo el que haga
posible que pueda ocu i el ap endizaje y el cambio
concep ual.
2.5.
Di e enciación de ideas
Las ideas que usan los niños pueden e leja nociones
ela i amen e no di e enciadas. Po ejemplo, las ideas
de los niños sob e el peso inco po an con ecuencia
aspec os de olumen, solidez y p esión. La noción que
ienen los niños sob e el «ai e» puede ene conno a-
ciones de un medio gene al pa a la ansmisión de e ec-
os; po ejemplo, a menudo asocian la p esión del ai e
con la g a edad. La elec icidad es una noción no bien
de inida que inco po a po encia, co ien e y ene gía.
Es e ca ac e indi e enciado de algunas nociones pe -
mi e que los niños pasen de un signi icado o aspec o
a o o sin se necesa iamen e conscien es de ello (un
ac o que explica de alguna mane a las inconsis en-
cias en su pensamien o).
2.6.
Del pensamien o pe cep i o al concep ual
Las ideas de los niños se desa ollan de a ias ma-
ne as cuando se an haciendo mayo es. En pa icula ,
en los niños más jó enes ad e imos que sus nociones
ienden a es a dominadas po las pe cepciones;
cuando una sus ancia se quema la ma e ia desapa-
ece, cuando bebes con una paji a el Iíquido sube
a la boca a causa de la «succión». En ninguno de
es os casos se plan ean la exis encia de en idades ales
como el ai e o los gases, que no pueden e o sen i .
En cambio, cuando los niños son mayo es, inco po-
an más ideas que se e ie en a en idades que no se pe -
ciben di ec amen e.
2.7.
A ención a las p opiedades más que a las
in e acciones
El pensamien o de los ni ios pequeños se ca ac e iza
ambién po una endencia a da in e p e aciones en
é minos de p opiedades de los obje os an es que en
é minos de in e acciones en e sis emas. Po ejemplo,
las di e en es sensaciones que se p oducen
al
oca un
me al o un plás ico son explicadas conside ando que
el me al es una sus ancia in ínsecamen e ía y el plás-
ico cálida. El peso, una noción ex emadamen e com-
pleja pa a los pequeños, se e como una p opiedad de
un cue po más que como una in e acción en e un ob-
je o
y
la Tie a.
2.8.
Razonamien o causal
Es udios ealizados en a ias á eas señalan el hecho de
que el azonamien o de los niños se cen a sob e es a-
dos cambian es más que en es ados de equilib io. Ad-
e imos, po ejemplo, que los niños econocen que ac-
úa una ue za cuando se obse a mo imien o, pe o
es menos p obable que conside en la exis encia de ue -
zas en sis emas en equilib io es á ico (concibiendo és e
como el «es ado na u al)) del sis ema)).
La idea de que es el cambio lo que equie e explica-
ción es á en la aíz del azonamien o causal de los ni-
ños.
Al
da explicaciones, el azonamien o de los ni-
ños iende a segui una secuencia causal lineal. Ellos
pos ulan una causa que p oduce una cadena de e ec-
os en o den lineal empo al. Es e ipo de azonamien-
o se ha iden i icado en las ideas de los niños sob e a-
ios enómenos
y
se ha suge ido que iene sus o igenes
en esquemas de acción emp anos de los niÍíos peque-
ños (Ande son, 1985). Una ca ac e is ica de es e ipo
de azonamien o es la endencia a pensa en di eccio-
nes p e e en es más que pe cibiendo la sime ía en las
in e acciones en e sis emas. Po ejemplo, al conside-.
a una olla de agua sob e un meche o, los niños ien-
den a pensa en é minos di eccionales con el meche o
como uen e, suminis ando calo a un ecep o .
Una consecuencia de es a mane a di eccional de pen-
sa , que di ie e de o ma undamen al de la explica-
ción en el pensamien o cien í ico, es que los p ocesos
que un cien í ico conside a de una mane a e e sible,
no son necesa iamen e is os de es a mane a po los
niños. Po ejemplo, ellos en ienden que una en ada
de ene gía puede cambia el es ado de una sus ancia
de sólido a líquido (la ene gía « ompe los enlaces))) pe o
ienen di icul ades pa a comp ende el p oceso in e -
so cuando un Iíquido solidi ica. (¡Ellos in e p e an la
ene gía como una «acción sob e el sis ema)) pa a om-
pe los enlaces
y
se quedan con el p oblema de expli-
ca de dónde uel en los enlaces!).
ENSEFIANZA DE LAS CIENCIAS, 1988, 6
(2)
115
INVESTIGACIÓN
Y
EXPERIENCIAS DIDÁC
TICAS
3.
HACIA UNA CONCEPCIÓN CONSTRUC-
TIVISTA DEL DISEÑO DEL
CURRÍCULO
3.1.
In oducción
Las di e encias en e las ideas de los niños y el pensa-
mien o cien i ico nos da alguna indicación de los ipos
de cambios y la magni ud de los mismos que podemos
es a in en ando omen a en la comp ensión de los jó-
enes du an e los años escola es. En es a sección e i-
sa é cómo pod ían p omo e se dichos cambios y con-
side a é implicaciones pa a la plani icación del
cu ículo.
3.2.
El ap endizaje como cambio concep ual
Cómo omen a el cambio concep ual es ac ualmen e
un asun o de in e és y obje o de in es igación. Exami-
nemos b e emen e algunas opciones.
La p ime a opción, p ac icada ampliamen e, es igno-
a las ideas p e ias de los es udian es y basa la ense-
ñanza únicamen e en la p opia es uc u a de la ma e-
ia. La idea es que si la es uc u a de un ópico, sea
óp ica, dinámica, o osín esis, se p esen a de un mo-
do bien o ganizado en é minos de elaciones o ma-
les en e los concep os cien í icos, es o pe mi i á que
los alumnos desa ollen es a es uc u a concep ual po
sí mismos. Conocemos aho a los p oblemas inhe en-
es a dicho en oque. Los in es igado es ad ie en, po
ejemplo, que las ideas p e ias pueden pe sis i a lo la go
del ni el uni e si a io a pesa de dicha ins ucción
(Vienno , 1979; Rei , 1986). Es e en oque ambién con-
duce a una compa imen ación del pensamien o de los
es udian es, el conocimien o escola es á sepa ado del
conocimien o co idiano y solamen e se usa pa a con-
es a p oblemas «escola es» o p egun as de examen
(Solomon, 1983). Puede habe ambién un g upo de
es udian es pa a quienes las ideas enseñadas son an
di e en es de las p opias que no en ningún alo a o-
ma se el es udio en se io. La ciencia pa a ellos es sólo
un conjun o de eglas y elaciones sin signi icado que
no pa ecen ene ningún con ac o con su expe iencia
y
eligen no pa icipa en el ap endizaje.
Una al e na i a a la (( ansmisión e bal)), en sus dis-
in as o mas -con e encias, lib os de ex os o
demos aciones-, es da opo unidades a los es udian-
es pa a ((descub i po ellos mismos)), es deci , basa
el ap endizaje de los es udian es en la expe iencia em-
pí ica. Desa o unadamen e dichos ((mé odos de des-
cub imien o)) han acasado; no po que los es udian-
es sean incapaces de in es iga po sí mismos y ex ae
in e encias de sus obse aciones, sí que son capaces de
hace lo, sino po que no «descub en» necesa iamen e
lo que se p e endía (A kinson y Delamon , 1976; Koe -
ge, 1970; Welling on, 1981). La expe iencia po sí mis-
ma no bas a. Incluso, en muchos casos la e idencia em-
pí ica se usa po los es udian es pa a e o za sus no-
ciones p e ias más que pa a es imula el cambio (Guns-
one y Whi e, 1981, Rowell y Dawson, 1983).
Ac ualmen e se es á explo ando un e ce en oque del
p oblema. Es e supone que las ideas p e ias de los
alumnos son un pun o de pa ida necesa io y que se
debe ía dise ia la ins ucción pa a pe mi i que es as
ideas se desa ollen y cambien. El p oceso de cambio
concep ual ha sido analizado desde a ias pe spec i as
eó icas (Wes y Pines, 1985) y se han publicado a-
ios es udios pa a in es iga los modos de omen a el
cambio concep ual en las clases de ciencias (Nussbaum
y No ick, 1982; Hewson
y
Hewson, 1984; Champage
.
e al., 1982; Osbome y F eybe g, 1985). Es ca ac e ís-
ico de es os plan eamien os la inclusión de opo uni-
dades pa a que los es udian es hagan explíci as sus
ideas, opo unidades pa a la cla i icación e in e cam-
bio de ideas, expe iencias que ponen en cues ión las no-
ciones que ienen los es udian es (si uaciones de con-
lic o), opo unidades pa a la in oducción de nue as
ideas o pa a la ees uc u ación de ideas po el p o e-
so y opo unidades pa a u iliza los concep os en si-
uaciones a iadas. Quizás el asgo más ca ac e ís ico
de es os abo des es el én asis que se pone en que los
es udian es sean conscien es de su p opio ap endizaje
y amplien su azonamien o co idiano pa a que pueda
se usado con con ianza en un ango más amplio de
si uaciones.
3.3.
Una pe spec i a cons uc i is a de cu iculo
Es a pe spec i a se basa en una concepción de quien
ap ende como pa e ac i a e in e esada en el p oceso
de ap endizaje e implicado en apo a sus conocimien-
os p e ios pa a cons ui signi icados en si uaciones
nue as. No se concibe el conocimien o cien i ico co-
mo «obje i o» sino como cons ucción social, un p o-
duc o del es ue zo colec i o de la Humanidad. Si el ob-
je i o de la ciencia escola es que los niños en iendan
la concepción del mundo de los cien í icos no se con-
segui á es o median e en oques ingenuos de ((na u a-
leza in e oga i a)). La socialización es una pa e im-
po an e del p oceso.
En es e p oceso, el cu ículo -más que concebi se co-
mo «lo que debe se ap endido»-, se concibe como
el conjun o de expe iencias median e las cuales los que
ap enden cons uyen una concepción del mundo más
ce cana a la concepción de los cien í icos. El que ap en-
de llega a clase con ideas p e ias que necesi an se e-
nidas en cuen a pues o que in luyen en los signi ica-
dos que se cons uyen en las si uaciones de ap endiza-
je. Exis en obje i os de ap endizajes-alguna e sión
de las ideas y modos de pensa de los cien í icos. Tam-
bién exis en limi aciones que p o ienen del ambien e
de ap endizaje en las escuelas, disponibilidad de iem-
po, ecu sos ma e iales, al igual que o as limi aciones
más su iles debidas a las expec a i as del p o eso y es-
udian e sob e el conocimien o, la ciencia, las escuelas
y las aulas y sus papeles en ellas. Du an e una secuen-
cia de ap endizaje los que ap enden deben eco e un
camino desde su es ado de conocimien o p esen e a cie -
o es ado de conocimien o u u o. La cues ión cu i-
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS,
1988,
6
(2)
INVESTIGACIÓN
Y
EXPERIENCIAS DIDÁCTICAS
cula es ¿cuáles son las
ac i idades de ap endizaje
que
hacen posible que es o ocu a e ec i amen e? llado algunos esquemas expe imen ales (CLIS,
1987).
Exis en algunas ca ac e ís icas que subyacen en el di-
seño de es os esquemas:
Es a cues ión puede se con es ada en pa e analizan-
do el p opio dominio de conocimien os. No obs an e,
pues o que lo que se ap ende de una si uación depen-
de de la si uación y de lo que apo a quien ap ende en
é minos de p opósi os y esquemas, el diseño y selec-
ción de expe iencias de ap endizaje debe implica , en
úl imo é mino, in es igaciones empí icas de ap endi-
zaje en el aula. Es e p oceso e lexi o se ilus a en la
igu a
6.
3.4.a Una secuencia de enseñanza basada en el cam-
bio concep ual
La enseñanza es á es uc u ada en o no a una secuen-
cia de ac i idades que es á diseñada pa a pa i de las
ideas de los es udian es y omen a el cambio en su pen-
samien o. La secuencia se mues a en é minos gene-
ales en la igu a
7.
jigu a
6
Un modelo cons uc i is a pa a el desa ollo del cu ículo.
igu a
7
Es uc u a gene al de la secuencia de ense ianza.
Decisiones sob e ' on enido":
Dominio de expe iencia
e
ideas
cien í icas
a
las
que
en
a
se
expues os
los
es udian es.
i
O ien ación
u
Elici ación
---------
de ideas
Pues a
en
ác ica
In o mación sob e
las
ideas de
los
es a egias de
DE APRENDIZAJE
Y
MATERIALES
de ideas
Pe spec i as
sob e
el
aceso
de ap endizaje
-
%delo dc cambio
concep ual
-
Coccepciones
cans-
Cla i icación e
in e cambio
E aluación del
ap endizaje
-
in insece
y
Compa ación
con
ideas
p e ias
I
si uaciones de
Cons ucción de
1
/ll
Conocimien o o ác ico
de los o eso es
sob e
los es udian es.
E aluación
w
Aplicación de
ideas
El papel del p o eso se hace, así, mucho más comple-
jo que el de un di ec o de un ((sis ema de ansmisión)).
Como mediado en e el conocimien o de los cien í i-
cos y las comp ensiones de los niños, se equie e del
p o esoda que ac úe como diagnos icado del pensa-
mien o de los niños y al mismo iempo que lle e en su
cabeza un mapa del dominio concep ual que pe mi a
suge i ac i idades ap opiadas y negocia signi icados.
I
I
L
-
-
-
-
-
-
-
-
ideas
Después de una sesión inicial de
o ien ación
des inada
a despe a la a ención de los es udian es y su in e és
po el ema, se des ina algún iempo a que los alum-
nos e isen y discu an sus p opias ideas o modelos. Es a
ase de
explici ación
se inicia gene almen e en peque-
ños g upos. Se pide a cada g upo que ep esen e sus
ideas en un pós e o po o os medios y que las p esen-
en a oda la clase. Se iden i ican semejanzas y di e-
encias en las ideas iniciales de los es udian es y se se-
ñalan aspec os pa a pos e io conside ación. Los pos-
e s pe manecen expues os como un egis o du an e
el es o de la unidad del abajo y más a de pueden
se co egidos o comen ados.
3.4.
Diseñando p og amas de ap endizaje
¿Cuáles son las exigencias pa a el desa ollo de ma e-
iales y p og amas de ap endizaje basados en es a pe s-
pec i a? Un p oyec o de in es igación y desa ollo (El
((Child en's Lea ning in Science P ojec )) en Leeds) en
el cual he es ado implicada du an e los úl imos años
ha explo ado es a cues ión (D i e y Oldham,
1986).
Como consecuencia del abajo en colabo ación de un
equipo de p o eso es e in es igado es se han desa o-
EN~EÑANZA
DE
LAS CIENCIAS,
1988,
6
(2)