Libro udfjc referentes-curricularesparalaformaciondeprofesores-2013_168pp

Referentes
Curricularespara la
FORMACIÓN de PROFESORES en las
áreas de Ciencias Naturales,
Lenguaje y Comunicación,
y Matemáticas
para POBLACIONES en contextos de
DIVERSIDAD
Referentes curriculares para la formación de profesores en las áreas de
Ciencias naturales, Lenguaje y comunicación y Matemáticas para pobla-
ciones en contextos de diversidad, es una publicación resultado del
proyecto ALTER-NATIVA. Este proyecto fue subvencionado por la Unión
Europea en la convocatoria de proyectos ALFA III, 2010.
Referentes área de Lenguaje y comunicación
“Se trata de una muy profunda y consistente construcción de referentes
curriculares para la formación de profesores en el área de lenguaje y
comunicación. Su carácter inédito, esencial y trascendente permitirá a
futuras generaciones una formación teórica y práctica que dará vitalidad
a buena parte de los discursos actuales sobre diversidad, diferencia,
integración, inclusión y equidad educativas. La publicación de este
material y su divulgación podrá ser un punto de partida y de llegada para
necesarios debates teóricos y construcciones práctica en el área”
Referentes área de Matemáticas
“Considero que la novedad e impacto de la formulación de estos referen-
tes está dada, sin duda, por los elementos que diferentes actores prota-
gonistas en la formación de profesores—desde, para, por y con la diversi-
dad— pueden encontrar en ellos. Destaco entre estos actores: las institu-
ciones que generan la política educativa; las instituciones formadoras de
profesores de matemáticas; y los grupos de profesores y estudiantes que,
día a día, interactúan —desde, para, por y con la diversidad— al interior
de las clases de matemáticas”.
Referentes área de Ciencias Naturales
“Se plantean los referentes para el diseño y aplicación de nuevos currícu-
los, así como su evaluación. Se presentan criterios específicos para
atender a poblaciones diversas”
(Concepto evaluadores de calidad de los Referentes curriculares)
Universidad Distrital
Francisco José
de Caldas - Colombia
Pontificia Universidad
Católica de Valparaíso
Chile
Universidad Nova
Portugal
Universidad Pedagógica
Nacional de México
México
Universidad
Centroamericana
José Simeón Cañas
El Salvador
Universidad Nacional
de San Juan
Argentina
Universidad Nacional
Mayor de San Marcos
Perú
Universidad de Girona
España
Universidad Mayor
de San Andrés
Bolivia
Universidad de las Regiones
Autónomas de la Costa
Caribe Nicaragüense
Nicaragua
Universidad Nacional de
Educación a Distancia
España
Instituciones Fundadoras
Referentescurricularesparalaformacióndeprofesoresenlasáreasde
Cienciasnaturales,LenguajeycomunicaciónyMatemáticasparapoblacionesencontextosdediversidad

ISBN: 978-958-8832-17-3
Editores
Olga Lucía León Corredor, Alvaro García Martínez,
Dora Inés Calderón, Sandra Soler Castillo
Dirección Editorial
Felipe Hernando Padilla Brugés
Docente Universidad Nacional de Colombia
Coordinación general
Federico Rozo
Estudiante Escuela de Diseño Gráfico Universidad
Nacional
Coordinación de diagramación
Miguel Bartelsman
Nacional
Diagramación
Lina Aguirre, Luisa Burgos, Esteban Castro, Manuela
Villada, Oscar Franco
Estudiantes Escuela de Diseño Gráfico Universidad
Nacional
Coordinación de ilustración
Camilo Sánchez
Nacional
Ilustradores
Diego Ruiz, Alexander Eslava, Felipe Espinosa, Cristian
Gonzalez, Sebastian Rincon.
Estudiantes Escuela de Diseño Gráfico Universidad
Nacional
Impreso en los talleres de la Editorial UD
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Carrera 19 # 33 - 39
Bogotá D.C. - Colombia - Sur América

Agradecimientos
El consorcio ALTER-NATIVA agradece el apoyo recibido del
programa ALFA III de la Unión Europea a través de la finan-
ciación del proyecto ALTER-NATIVA: Referentes curriculares
con incorporación tecnológica para facultades de educación
en las áreas de Lenguaje, Matemáticas y Ciencias, para atender
poblaciones en contextos de diversidad y resalta el compromiso
de los miembros del consorcio en la realización de este libro.

ISBN: 978-958-8832-17-3
Este libro ha sido desarrollado en el marco del proyecto ALTER-NATIVA
Con la colaboración de los miembros del consorcio del proyecto
ALTER-NATIVA:
PAÍS INSTITUCIÓN
Colombia Universidad Distrital Francisco José de Caldas
México Universidad Pedagógica Nacional
El Salvador Universidad Centroamericana José Simeón Cañas
Nicaragua Universidad de las Regiones Autónomas de la Costa
Caribe Nicaragüense - URACCAN
Perú Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Bolivia Universidad Mayor de San Andrés
Chile Pontificia Universidad Católica de Valparaíso
Argentina Universidad Nacional de San Juan
España Universidad de Girona
España Universidad Nacional de Educación a Distancia -UNED
Portugal Universidad Nova de Lisboa
Colombia Instituto Nacional para Sordos (INSOR)
Colombia Instituto Nacional para Ciegos (INCI)
El Salvador Secretaría de Inclusión Social (SIS)
ALTER-NATIVA es un proyecto subvencionado por la Unión Europea
en el marco del programa ALFA III-2da Convocatoria 2010. ALFA es
un Programa de cooperación internacional entre la Unión Europea y
América Latina para la Educación Superior. El proyecto ha sido de-
sarrollado con la participación de instituciones de las dos regiones.
Este libro ha sido producido con el apoyo financiero de la Comunidad
Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva del consorcio del
proyecto ALTER-NATIVA y, en ningún caso, se debe considerar que
refleja la opinión oficial de la Unión Europea.

Autores
Referentes de ciencias naturales
Álvaro García Martínez, Rubinstein Hernández Barbosa, Adela Molina,
Carlos Javier Mosquera, Leonardo Abella Peña.
Universidad Distrital Francisco José de Caldas-UDFJC (Colombia)
Cristian Merino Rubilar
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso-PUCV (Chile)
Diana Patricia Rodríguez Pineda, Mario Lorenzo Flores López
Universidad Pedagógica Nacional-UPN (México)
Referentes de lenguaje y comunicación
Dora Inés Calderón, Sandra Teresa Soler Castillo, Mirian Glidis Borja Orozco,
Germán Muñoz González, Gloria Rojas Álvarez, Giovanna Patricia Medina.
Universidad Distrital Francisco José de Caldas -UDFJC (Colombia)
Ernesto Díaz Couder
Universidad Pedagógica Nacional-UPN (México)
Consuelo Blandón, Blanca Nevai Centeno, Obed Zeledón.
Universidad de las Regiones Autónomas de la Costa Caribe
Nicaragüense-URACCAN (Nicaragua)
María Isabel Ginocchio Laínez, Esther Espinoza, Rolando Rocha,
César Ernesto Gómez.
Universidad Nacional Mayor de San Marcos-UNMSM (Perú)
Ada Zarceño, Patricia Andreu.
Universidad Centroamericana José Simeón Cañas-UCAJSC (El Salvador)
Virginia Ketty Arce, Tania Sáenz.
Universidad Mayor de San Andrés-UMSA (Bolivia)
Lilly Portilla Aguirre.
Instituto Nacional para Sordos- INSOR (Colombia)

Autores
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Referentes de matemáticas
Olga Lucía León Corredor, Martha Bonilla, Jaime Romero, Diana Gil, Mónica
Correal, Cecilia Ávila, Jorge Bacca, Andrea Cavanzo
Mariana Saiz, Edith Saiz, Rosa María García
Universidad Pedagógica Nacional- UPN (México)
Napoleón Rojas, Marlon Peralta, William Flores
Universidad de las Regiones Autónomas de la Costa Caribe Nicaragüense,
Nicaragua-URACCAN (Nicaragua)
Alejandro Márquez
Instituto Nacional para Sordos- INSOR (Colombia)
Revisión y corrección:
Teresa Pontón Ladino
Regina Medina
Universidad Centroamericana José Simeón Cañas-UCAJSC (El Salvador)

Colaboradores
Referentes Área Lenguaje y Comunicación
Jeimmy Tatiana Vallejo – UDFJC (Colombia)
Diana Soto - UDFJC (Colombia)
Juan Compañ – UPN (México)
Alba Sermeño – UCAJSC (El Salvador)
Silvia Camacho, Teófilo Laime, Javier Paco, Daniel Sanabria, Paola Pastor –
UMSA (Bolivia)
Jorge Luis Bacca – UDFJC (Colombia), UdG (España)
Fernando Andrade, Diego López – INSOR (Colombia)
Olga Lucía Ruiz, Martha Castro, Santiago Rodríguez. –INCI (Colombia)
Referentes Área Ciencias naturales
Rocío Pérez UDFJC (Colombia)
Flor de María Reyes Cárdenas, Gerardo Negrete Güitrón, Maribel Santos
Vergara. UPN (México)
David Contreras, Verónica López, María Luz Murillo, Elizabeth Donoso,
María Teresa Hidalgo, Marcela Arellano, Juan Carlos Maguna Celaya,
Germán Ahumada. PUCV (Chile)
Referentes Área Matemáticas
Marcela Guilombo UDFJC (Colombia)
Diseño Gráfico
Daniel Navas Contreras

Lista de acrónimos y abreviaturas
UPN = Universidad Pedagógica Nacional, México
UDFJC = Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Colombia
PUCV = Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Chile
URACCAN = Universidad de las Regiones Autónomas
de la Costa Caribe Nicaragüense, Nicaragua
UCAJSC = Universidad Centroamericana José Simeón Cañas, El Salvador
UNMSM = Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Perú
UMSA = Universidad Mayor de San Andrés, Bolivia
UdG = Universitat de Girona, España
INSOR = Instituto Nacional para Sordos, Colombia
INCI = Instituto Nacional para Ciegos, Colombia
SIDAR = Fundación Sidar, Acceso Universal, España
PT3 = Paquete de Trabajo No 3.
CALE = Comunidad ALTER-NATIVA de Lenguaje y Educación
CAM = Comunidad ALTER-NATIVA de Matemáticas
CAC = Comunidad ALTER-NATIVA de Ciencias
ALyC= América Latina y el Caribe
RC= Referentes Curriculares

Contenidos
Lista de acrónimos y abreviatura
Introducción
Referentes curriculares para el área de ciencias naturales
Presentación
El campo de la enseñanza de las ciencias
La formación de profesores de ciencias
Las tecnologías de la comunicación en el contexto ense-
ñanza y aprendizaje de las ciencias.
Diversidad cultural para la enseñanza de las ciencias
Modelización como vía para el diseño del trabajo escolar
Campos estructurantes de aplicación en ciencias
Ser vivo
Cambio químico
Interacciones
Primer campo: interacciones entre partículas y la energía
Segundo campo: las ciencias de la tierra y el espacio
Biodiversidad
Referencias
Referentes curriculares en el área de lenguaje y comunicación
Presentación
Un balance de la formación de profesores de lenguaje (es-
pañol o castellano) en américa latina
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Contenidos
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Los enfoques pedagógicos en la formación profesores de prima-
ria develan una deuda en la concepción de la profesión docente
Las políticas educativas en américa latina para la diversidad no
han pasado de ser letra muerta, en la mayor parte de los casos.
Los enfoques de enseñanza del lenguaje y de la lengua reve-
lan una concepción limitada del fenómeno
Los enfoques hacia la diversidad y la relación con las tic
parecen ser sólo pronunciamientos políticos y no acciones
de los profesores
Existe un desbalance entre principios y políticas de equidad
y acceso a la educación y la real situación de deserción.
Sobre invariantes en el área de lenguaje y comunicación
Sobre variantes curriculares en el área de lenguaje y
comunicación
Referentes para la formación profesional del profesor de lenguaje
y comunicación en la dimensión ético política.
Referente 1. La formación del profesor en y para la diver-
sidad requiere concebir al maestro como profesional de la
educación
Referente 2. La formación del profesorado en contextos
de diversidad exige pensar la articulación de principios, po-
líticas y acciones de todo el sistema educativo
Referente 3. La formación del profesorado precisa enfa-
tizar que la educación es para todos, cualquiera sea su
condición y en función de sus particularidades
Referente 4. El profesor requiere incorporar y valorar
permanentemente de manera reflexiva y crítica la experien-
cia de diversidad en sus prácticas docentes y en todos los
ámbitos de la interacción educativa
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Contenidos
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Referente 5. La formación del profesorado debe establecer
el bilingüismo y el plurilingüismo de las poblaciones diversas
como un derecho a las identidades individuales y culturales
Referente 6. La formación docente demanda desarrollar
procesos reflexivos de evaluación equitativos que atien-
dan las particularidades de poblaciones en contextos de
diversidad
y comunicación en la dimensión pedagógica.
Referente 7: la formación del profesorado del área de
lenguaje y comunicación para el ciclo de primaria requie-
re situar al estudiante desde sus particulares condiciones
(sensorial, intelectual, cultural, lingüística, social)
Referente 8. La formación de los profesores supone abor-
dar el lenguaje como un hecho complejo: como la facul-
tad que nos unifica en tanto especie, pero nos diferencia
en las posibilidades de representación, y en tanto seres
socioculturales
Referente 9. Las acciones que posibiliten el reconocimiento
y la experiencia con la diversidad de representaciones gene-
radas desde múltiples lenguajes son condición y garantía de
coexistencia, respeto e inclusión de comunidades diversas
Referente 10. La formación docente en una cultura técnica
contribuye a la comprensión del papel de las “mediacio-
nes” tecnológicas en el desarrollo de lenguajes e interaccio-
nes para la inclusión
Referente 11. La formación pedagógica del profesor en el
marco de la prácticas colaborativas, contribuye a com-
prender, cualificar e incorporar las prácticas sociales y cul-
turales de las comunidades diversas y, con ello, a construir
una comunidad educativa inclusiva, equitativa y justa.
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Contenidos
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Referente 12. Las relaciones didácticas construidas desde una
perspectiva investigativa posibilitan al docente en formación
descubrir saberes sobre la enseñanza y el aprendizaje del len-
guaje y la comunicación orientados a contextos diversos.
Referente 13. Los ambientes educativos que promuevan
aprendizajes significativos en lenguaje y comunicación
configuran una vía de inclusión de las poblaciones diversas
a la escolaridad.
y comunicación en la dimensión didáctica.
Referente 14. La formación del profesorado de lenguaje
y comunicación ha de permitirle comprender que hablar,
escuchar, leer y escribir son las acciones discursivas básicas
para la interacción socio-cultural y para la actividad inte-
lectiva, para el ciclo de primaria.
Referente 15. La creación de situaciones que pongan en
práctica la naturaleza semiótica e interactiva del lenguaje
sitúa a las personas en condiciones de aprender, interac-
tuar y construir (se) como agentes socio-culturales
Referente 16. La experiencia educativa que promueve la
comprensión y producción de textos e hipertextos en varia-
das situaciones expresivas, y en contextos bilingües, plurilin-
gües e hipermediales favorece el diálogo intercultural escolar
Referente 17. Las mediaciones tecnológicas orientadas
al desarrollo de la lecturabilidad y de la escriturabilidad,
potencian la autonomía expresiva de poblaciones diversas,
el trabajo colaborativo y los aprendizajes colectivos
Referente 18. La experiencia lúdica y estética con el uso del
lenguaje y los lenguajes impulsa la expresión creativa del
sentir y el pensar humanos en contextos de diversidad
Referencias bibliográficas del área de lenguaje
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Contenidos
13
Referentes curriculares para la formación de profesores en
el área de matemáticas
Presentación
Identificación de ejes curriculares transversales
Invariantes, variantes y referentes curriculares en
matemáticas
Una red semántica para la expresión referente curricular y
una dinámica curricular que lo realiza como referente
El reconocimiento de la diversidad en la educación matemática
Fuentes de diversidad humana
Diversidad en educación matemática
Reconocimiento de didácticas específicas y tecnologías en edu-
cación matemática
Didáctica de las matemáticas y uso de tecnologías.
Formación de profesores de matemáticas
Formación de profesores de matemáticas en nicaragua, méxico
y colombia
Formación docente de profesores de primaria y secundaria
en nicaragua
Formación docente de profesores en méxico
La formación de profesores de matemáticas en colombia
Referentes curriculares con incorporación tecnológica para la
formación de profesores de matemáticas para la diversidad
Referentes para la formación del educador matemático
desde el campo ético -político
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Contenidos
14
Referente 1. La diversidad geográfica, cultural, poblacional
y lingüística de américa latina y el caribe es un recurso para
el desarrollo de una experiencia formativa del educador
matemático
Referente 2. Las condiciones de todas las poblaciones en
américa latina y el caribe son una fuente de problemas,
preguntas y conflictos que orientan el desarrollo de po-
líticas para la educación y la formación de profesores de
matemáticas.
Referentes 3 las acciones matemáticas de las poblaciones
en américa latina y el caribe se constituyen a partir de las
sinergias entre tecnologías que se producen por la necesa-
ria relación entre poblaciones con tradiciones ancestrales
en el manejo de herramientas y poblaciones que incorpo-
ran tecnologías de punta en sus prácticas profesionales,
sociales y familiares.
Referente 4 la educación como eje de desarrollo humano
en américa latina y el caribe se conforma según las trans-
formaciones que se dinamizan por relaciones entre tres
tipos de acciones: de asignación de recursos, de acceso a
recursos y de optimización de recursos, para la educación
y para la educación matemática en particular.
Referentes 5 el desarrollo de la educación matemáti-
ca en un país vincula todos los sectores sociales que lo
conforman.
Referente 6 la educación matemática prepara al estudiante
para ser un actor social y político de su comunidad y de su
cultura.
Referentes 7 la educación matemática promueve y desa-
rrolla los valores de las poblaciones y de su convivencia en
comunidad
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Contenidos
15
Referentes para la formación del educador matemático como un
pedagogo en educación matemática para la diversidad
Referentes 8 la pedagogía reconstruye las relaciones en la
escuela y con la sociedad para hacer posible la coexistencia
con la diversidad.
Referentes 9. La pedagogía como generadora de currículos in-
novadores y dinámicos que propicien la formación de docentes
de matemáticas para el trabajo en contextos de diversidad.
Referente 10 las comunidades de práctica son una forma
natural de organización de las comunidades educativas en
contextos de diversidad, en los que la pedagogía contri-
buye a reconocer los diferentes tipos de poblaciones que
coexisten en el ecosistema heterogéneo del aula.
Referente 11 la pedagogía como constructora de sentido de la
práctica educativa del profesor de matemáticas en la que reco-
noce a los estudiantes desde sus posibilidades como sujetos.
Referentes 12. La formación pedagógica brinda las bases
conceptuales y las competencias necesarias para transfor-
mar las prácticas educativas y las concepciones sobre la
diversidad y las posibilidades del aprendizaje de las mate-
máticas en la población sorda, ciega, indígena o en condi-
ción de vulnerabilidad económica.
Referentes para la formación del educador matemático en una
didáctica de la matemática para la diversidad
Referentes 13. Experiencias matemáticas y didácticas que
permiten la interacción entre diversos, dinamizan forma-
ción didáctica para profesores en situación de diversidad
Referente 14. Los tipos de experiencias matemáticas y
didácticas que surgen de la interacción entre diversos enri-
quecen y problematizan la formación de profesores.
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Contenidos
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Referentes 15 experiencias para el diseño, gestión y evalua-
ción para la interacción entre estudiantes para profesores
en situación de diversidad.
Referentes 16. Diseño gestión y evaluación desarrollan la
identidad del profesor de matemáticas en la diversidad.
Referentes 17 diseñar, gestionar y evaluar, son activida-
des que posibilitan instaurar procesos de negociación de
significados en aulas de didáctica de las matemáticas con
comunidades de profesores para la diversidad.
Referentes 18 las experiencias en ambientes de aprendizaje
interculturales y pluritecnológicos en la educación mate-
mática desarrollan identidad del profesor de matemáticas
en la diversidad.
Referente 19. Participación, interacción, comunicación y
mediación semiótica instrumental renuevan la identidad
del estudiante para profesor de matemáticas.
Referentes 20 los ambientes interculturales y pluritecnoló-
gicos dinamizan el desarrollo del conocimiento matemáti-
co de poblaciones.
Referencias bibliográficas en el área de matemáticas
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Introducción
En el marco de las convocatorias ALFA III de la Unión Europea,
en el 2011 un grupo de profesores de diversas universidades de
América Latina y el Caribe (ALyC) y de Europa se unió con el
ánimo de presentar una propuesta para desarrollar referentes cu-
rriculares para la formación de profesores en y para la diversidad,
en las áreas de matemáticas, lenguaje y comunicación y ciencias
naturales, considerando la incorporación de tecnologías de la
información. La propuesta de Acción se denominó Alter-Nativa.
Este documento tiene por objetivo presentar, de manera
resumida, los referentes curriculares creados por este grupo de
profesores y los marcos conceptuales que dieron origen a estos
referentes. La labor de generar referentes curriculares para la
formación de profesores en la acción Alter-Nativa estuvo orien-
tada por tres factores: 1) el reconocimiento de la diversidad y
cultural en América Latina y el Caribe(ALyC), 2) las orientacio-
nes planteadas por el objetivo macro de Alter-Nativa, Alfa III:
proporcionar elementos para la formación de profesores en
un contexto que demanda la atención de las poblaciones con
necesidades educativas diversas (NED) e integrando en este
proceso el uso significativo de las tecnologías de la información
y la comunicación (TIC); y 3) la identificación de la relación en-
tre la cualificación de la formación docente y la posibilidad de
generar “una educación para todos a lo largo de toda la vida”
(Delors, J., 1996; CRES, 2008, citado en Alter-Nativa, 2011).

Introducción
18
Desde estos tres puntos de anclaje, la acción fue asumida y desarrollada
por docentes de un grupo representativo de universidades socias y entidades
cooperantes de América Latina y el Caribe: Bolivia (UMSA), Perú (UNMSM),
Colombia (UDFJC, INSOR e INCI), México (UPN), Nicaragua (URACCAN) y El
Salvador (UCAJSC y SIS), Chile (PUCV) y Europa: Universidad Nova de Portugal,
Universidad de Gerona y UNED de España.
Para desarrollar los objetivos propuestos, Alter-Nativa asumió la estrategia
metodológica de comunidades de práctica (Wenger, 2001, 2004). En términos
generales, esta metodología se caracteriza por la configuración de una comu-
nidad humana, constituida por personas que comparten una preocupación o
una pasión por un quehacer y que quieren aprender a hacerlo mejor, de ma-
nera colectiva, a medida que interactúan con regularidad en ese dominio. Esta
dinámica permite el desarrollo de una identidad definida por el actuar de la
comunidad. Por ello, en la comunidad se generan prácticas (con sus actores),
formas de organización y resultados consensuados. En este sentido, la comuni-
dad Alter-Nativa se organizó por áreas y cada equipo estableció sus dinámicas
particulares, las cuales, luego fueron puestas en común en reuniones de las tres
áreas y en las que se establecieron consensos de trabajo. Lo que aquí se presenta
corresponde al trabajo de cada una de las áreas.
La comunidad Alter-Nativa focalizó el trabajo con tres grupos poblacionales
como grupos beneficiarios de la acción, con el fin de atender únicamente el
criterio y la experiencia de las universidades socias, así como de las instituciones
cooperantes: pueblos indígenas, poblaciones con limitación sensorial auditiva
y poblaciones con limitación sensorial visual (en adelante: poblaciones Alter-
Nativa). Adicionalmente, se propuso considerar la formación de profesores en
las áreas de ciencias naturales, lenguaje y comunicación y matemáticas para el
ciclo de educación básica primaria y secundaria.
Alter-Nativa identificó un problema común de exclusión educativa y de vul-
nerabilidad sociocultural para las poblaciones objeto, como es formar parte
de las tasas de analfabetismo en América Latina y el Caribe, bajo acceso a la
educación básica, media y superior, acceso a la escolaridad en condición de extra
edad, aumentando la brecha en el desarrollo sociocognitivo de los estudiantes
con NED (Necesidades Educativas Diversas) y altos índices de deserción de
esto estudiantes. Unido a todo esto, se identificaron problemas relacionados
con la formación de profesores en América Latina y el Caribe y con su estatus

Introducción
19
socio profesional; es decir, la falta de profesionales, deficiencias en su forma-
ción académica y profesional y precarias condiciones económicas, todo lo cual
afecta su desempeño y su autoestima. Por otra parte, y desde un punto de vista
estadístico, es difícil plantear las dimensiones reales de la problemática anterior,
dado que el detalle de cifras y tasas censales no es exacto.
Con respecto a la población indígena, se sabe que oscila entre 34 y 40 millo-
nes o el equivalente al 8 % o el 10 % de la población total en América Latina y el
Caribe. De este total, Alter-Nativa representa a cinco países: Bolivia, Colombia,
México, Nicaragua y Perú, cuyos habitantes indígenas, en conjunto, superan
los 20 millones de personas; es decir, aproximadamente el 50 % de la población
indígena en América Latina y el Caribe (CALE, 2011b; 2011c; 2011d; 2011g).
Estos pueblos viven una situación crítica, debido a las condiciones de pobreza
—revelada en los indicadores de nutrición, salud, la exclusión de género, entre
otros— y, por ello, de marginación de la educación —analfabetismo que abarca
pueblos cuyas lenguas maternas están ya extinguidas—, exclusión social y mar-
ginación política que data desde los tiempos coloniales (Chirinos, 2001). Esta
situación pone de manifiesto el desmedro de sus culturas, el repliegue del uso de
sus lenguas maternas frente al español como lengua dominante (CALE, 2011c),
lo que finalmente genera un problema para el reconocimiento, la construcción
y el mantenimiento de las identidades de estos pueblos, convirtiéndolos en
“[…] uno de los segmentos sociales con mayor vulnerabilidad y que plantea un
enorme reto para su atención educativa” (CALE, 2011g ).

Introducción
20
La población sorda —perteneciente o no a población indígena o de otras cul-
turas—, además de la marginación económica y cultural, manifiesta falta de
oportunidades de comunicación y de participación social, política y educativa,
lo cual genera que se presenten dos problemáticas: 1) la concepción de la sor-
dera como una deficiencia biológica (Colombia y El Salvador), lo que conduce
al estigma social causante del ocultamiento de las personas con esta condición
por parte de la propia familia (CALE, 2011c), y 2) las propuestas educativas
centradas en respuestas clínicas y normalizantes para la educación de la persona
sorda (Skliar, 2008).
En relación con la población con condición visual diversa, se destaca la falta
de cobertura educativa y la baja calidad de la atención educativa, que incluye
a la población adulta iletrada. Adicionalmente, prevalece una problemática de
tipo cultural con respecto a la persona con diferencia visual: la estigmatización
intelectual y social por causa de su diversidad y la falta de estudios específicos
sobre el acceso de la persona con limitaciones visuales (LV) a la vida escolar.
Los destinatarios de la propuesta Alter-Nativa son, en primera instancia, el
profesorado y el estudiantado de las facultades de educación en las áreas de
ciencias naturales, lenguaje y comunicación y matemáticas y de las facultades de
ingeniería, informática o sistemas de las universidades involucradas en el proyec-
to y, por extensión, los ministerios de educación y las secretarías de educación
de Iberoamérica, encargadas de las políticas educativas para la diversidad. Los
beneficiarios finales serán las personas con condiciones auditiva y visual diversas,
personas de comunidades indígenas, organizaciones educativas y estudianta-
do, en general, que verán incrementadas sus opciones de participación en los
procesos de enseñanza y aprendizaje.
Finalmente, consideramos que la acción emprendida por Alter-Nativa consti-
tuye un acto político. Representa la puesta en escena de la voz de profesores, de
formadores de profesores y de profesores en formación y en ejercicio, hablando
desde y para América Latina y el Caribe (nuestro consorcio). Se trata de pensar
las diferencias desde nuestras propias diferencias y construir con ellas, una
opción para nuestra educación.

Referentes curriculares para el área de
Ciencias Naturales

Presentación
Este documento tiene como objetivo presentar de manera resu-
mida los marcos conceptuales que sirvieron para la construcción
de los Referentes curriculares para la formación de profesores en el área
de Ciencias Naturales para atender poblaciones en contextos de diversidad.
El grupo de Ciencias Naturales estuvo conformado por los
equipos de Chile, México y Colombia y orientó su trabajo desde
la metodología general del proyecto, que como se ha mencio-
nado, fue la organización de comunidades de práctica (Wenger,
1998). Por lo tanto, se estableció un sistema de comunicación
que permitió adelantar la propuesta, para lo cual se emplearon
diferentes formas de comunicación virtual como: Skype, Chat,
correo electrónico, Google-Docs, entre otros. Este espacio de
comunicación permitió la integración de sus participantes, la
visualización del proyecto de manera macro, para así atender
las particularidades de los países participantes, la construcción
de acuerdos en cuanto a la organización de los grupos y la de-
terminación de estrategias de trabajo conjuntas. Por otra parte,
un aspecto importante dentro del desarrollo de la propuesta fue
el reconocimiento de sus participantes, teniendo presente sus
fortalezas y campos de acción e investigación. De esta manera,
las discusiones, las reflexiones y los acuerdos construidos en
cada uno de los grupos de cada país permitió hacer los ajustes
necesarios, reorientar y acordar el establecimiento de tareas
correspondientes a metas específicas propuestas en el proyecto.

Área de Ciencias Naturales
23
El campo de la enseñanza de las ciencias
La educación en ciencias o didáctica de las ciencias es una disciplina con
carácter propio, dotada de una perspectiva teórica autónoma, que está co-
nectada con otras, pero que no se limita a constituir un conglomerado de
saberes ni una aplicación de modelos teóricos externos a situaciones de aula
particulares (Izquierdo, 1990). Desde sus orígenes, la didáctica de las cien-
cias ha apoyado su autonomía en un abordaje sistemático y científico de la
educación en ciencias (Joshua y Dupin, 1993); para ello, se ha sustentado en
un enfoque curricular que combina los abordajes epistemológico y psicoló-
gico (Cleminson, 1990); más recientemente ha sumado a ellos la perspectiva
pedagógica, para completar así los tres registros de la disciplina (Martinand,
1987; Sanmartí, 1995; Adúriz-Bravo, 2002).
Este campo de estudio ha tenido importante desarrollo en las cuatro últi-
mas décadas (Duschl, 1990; Wolford, Osborne y Scott, 1996). Inicialmente,
se caracterizó por la descripción y búsqueda de explicaciones de un fenómeno
educativo específico: la manera como los sujetos de diversas edades y niveles de
preparación académica representan los conceptos y los fenómenos científicos
provenientes de las ciencias naturales. Estas representaciones se han denomi-
nado preconceptos, concepciones alternativas, ideas previas, ideas ingenuas, etcétera,
según la orientación teórica de distintos investigadores. El aspecto distintivo
de estas representaciones que construyen los sujetos -profesores y alumnos
consiste en que carecen de alguna(s) característica(s) que distinguen a los
conceptos elaborados por las ciencias, pero que tienen una lógica dentro del
esquema de conocimiento de los sujetos y son elaborados por ellos mismos,
para entender su entorno y los fenómenos científicos que se les presentan en
la escuela y en la vida cotidiana.
La ciencia es una creación de la humanidad. Como cada forma cultural
tiene unas finalidades específicas, una de las preocupaciones de la ciencia es
comprender los cambios en el mundo natural e intervenir en los cambios que
la actividad humana produce y, en función del conocimiento que inventa y
construye, tomar decisiones sobre cómo actuar. Para conseguir estas finali-
dades busca identificar preguntas relevantes, generar conceptos, modelos y
teorías para darles respuesta y encontrar pruebas que las confirmen o den lugar
a nuevas preguntas (Sanmartí, 2002). Como todas las formas culturales, la
ciencia genera unas emociones, unas prácticas, unas reglas de razonamiento,

24
un lenguaje específico (Lemke, 1993) y unas actitudes y valores. Enseñar cien-
cias (biología, física y química) en el contexto escolar implica que los docentes
ayuden a los estudiantes a apropiarse de esta cultura, a saber utilizarla y a
generar deseo de hacerla evolucionar (Sanmartí, 2002).
Es claro que en el proceso de consolidación como disciplina autónoma, la di-
dáctica de las ciencias ha establecido campos de investigación que para la época
de los años ochenta estaban organizados en temáticas como: estudios sobre el
profesor, estudios sobre el alumno, estudios sobre el contenido, metodologías
de enseñanza, materiales instruccionales y condiciones de trabajo (León, 1995).
Nuevas contribuciones al campo como la de Duit et al. (2005), mediante su
modelo de reconstrucción educativa, han proporcionado nuevos fundamentos y
elementos para organizar nuestro objeto de estudio. En este modelo se destacan
tres elementos: 1) el análisis de la estructura de los contenidos —aclaración de
los contenidos científicos y análisis de la relevancia educativa de ellos—; 2) la
investigación sobre enseñanza y aprendizaje; y 3) el desarrollo y evaluación de la
enseñanza. Este planteamiento de Duit (2006) mantiene la importancia de las
representaciones de los sujetos con respecto a fenómenos y conceptos científicos,
pero las inserta en una lógica de aporte hacia la enseñanza y aprendizaje; esto
es dejando en claro su transformación, pero sujetas a una argumentación de lo
educativo, más allá de lo simplemente cognitivo.
Otra contribución reciente al campo es la idea de modelización (García y
Sanmartí, 2006) como instrumento de desarrollo pedagógico, interpuesto entre
las concepciones de los sujetos (alumnos y profesores) y el conocimiento científico
hacia el cual se quiere conducir las mentes de los estudiantes. Este dispositivo
teórico se basa en el hecho de que las ciencias avanzan mediante procesos de
modelización de sus respectivos fenómenos de estudio y concibiendo la ciencia
como una actividad humana, como lo hemos afirmado.
En cuanto al objeto de estudio de la didáctica de las ciencias, y desde
perspectivas teóricas y metodológicas diversas, sustentadas en resultados de
investigación, publicados en revistas especializadas de carácter local, nacional
e internacional, se establece que la generación de conocimiento de distintos
aspectos de la educación en ciencias se ha dado en el currículo (como estructura
y como proceso [desarrollo curricular] centrado particularmente en la mode-
lización); en la formación y en la actualización de profesores, gestión escolar,
evaluación del aprendizaje y diferencias étnicas y de género.

25
La formación de profesores de ciencias
Día a día se hace más importante el estudio y el análisis de los procesos de for-
mación de los profesores de ciencias como elemento central del mejoramiento
de la educación de una sociedad. En este contexto, las políticas de desarrollo
de un país cada vez se encuentran más obligadas a contemplar los procesos
de formación y cualificación docente. En ese sentido, los intentos guberna-
mentales por mejorar la educación, en general, y en nuestro caso particular en
ciencias naturales, se ha orientado principalmente hacia cambios de currículo,
de sistema de evaluación, de materiales curriculares e incorporación de TIC,
entre otros. Pero es muy poco lo que se ha generado en torno a la formación
del profesorado; en algunos de nuestros países, es casi inexistente este tipo de
medidas en el ámbito gubernamental y que se vean reflejadas en políticas de
desarrollo educativo. Pareciera existir un principio implícito y es que cuando
se intentan modificar los currículos mediante la presentación de estándares y de
sistemas diferentes de evaluación, pareciera que se diera de manera directa una
transformación en la enseñanza desde la perspectiva del profesorado, lo cual no
es del todo cierto y además algo muy difícil de lograr. Ésto es de difícil conse-
cución, porque se requieren procesos y programas de formación que atiendan
a las exigencias de las comunidades académicas y, a la vez, a los requerimientos
sociales y culturales de formación y de la escuela; es aquí donde se hace evidente
una tensión, siempre existente, entre las políticas estatales, las demandas de la
academia y las necesidades de la sociedad y la escuela.
En consideración a lo anterior, desde la comunidad académica se ve la
necesidad de generar mejores procesos de formación del profesorado para así
mejorar la educación de nuestros niños y niñas. Desde la comunidad Alter-Nativa
se toma como central esta idea pensando también en una educación para otras
poblaciones no contempladas dentro de los procesos formales de educación.
Se considera que una adecuada formación del profesorado de ciencias
permite que nuestros estudiantes, entre otros indicadores, desarrollen pro-
cesos de aprendizajes más acordes con los avances científicos y tecnológicos;
con mejores habilidades para comunicarse adecuadamente en ciencias, en
espacios que así se lo exijan dentro de su actuar cotidiano de ciudadano;
con mayor respeto y reconocimiento del otro y sus ideas, aceptando nuestra
diversidad cultural; a actuar sobre el medio que le rodea de forma consciente
y responsable; a asumir posiciones basadas en principios éticos y a aprender a

26
trabajar de forma cooperativa pero también de forma autónoma aprendiendo
a aprender, incluso fuera de la escuela.
A partir de estas exigencias de formación se ha venido contribuyendo para que
en la didáctica de las ciencias, la formación de profesores se convierta en una línea
de investigación de gran reconocimiento, lo cual se evidencia en las publicaciones
que lo toman como un eje vital de desarrollo para la educación en ciencias. Así,
en el Handbook, editado por Gabel (1994), el capítulo “Research on Science Teaching
Education” hace referencia a investigaciones sobre la formación del profesorado de
ciencias; igualmente, en el editado por Fraser y Tobin bajo el título International
Handbook of Science Education (1998) se encuentra el apartado “Teacher development
in science education”, el cual está dedicado por completo a mostrar avances en las
investigacionessobrelaformacióninicialycontinuada delos profesores deciencias.
En la obra editada por Perales y Cañal (2000) se abordan aspectos importantes
en la actualidad, relacionados con investigaciones en formación de profesores y
lo mismo sucede en el Handbook of Research on Science Education (Abell y Lederman,
2007) y en el Handbook of Research on Teacher Education (Cochran-Smith,
Feiman-Nemser y McIntyre, 2008). Por otra parte, en los congresos más impor-
tantes de la educación en ciencias mundiales (ESERA, Enseñanza de las Ciencias,
etc.) aparece una sección dedicada a esta línea.
También es necesario anotar que la formación del profesorado ha pasado
por diferentes posturas para ser desarrolladas y ha estado ligada a ciertos
modelos pedagógicos de tradición. Se destacan aquellas visiones que solo
contemplaban la formación centrada en cursos y conferencias cortas desa-
rrolladas en ambientes externos a la institución y soportadas en referentes
teóricos sobre el deber ser del profesor. Estas experiencias de formación se
caracterizaban porque al profesor se le formaba en algunos aspectos teóricos
y metodológicos propios de la actividad docente, pero cuando intentaban
replicarlas en el aula presentaban dificultades, ya que estas eran diseñadas
desde fuera de la escuela y en contextos diferentes a los que se iban a aplicar
posteriormente. La formación, desde una perspectiva academicista, tenía un
fuerte énfasis en el conocimiento de los contenidos disciplinares más que en
los propios de la pedagogía y menos de las didácticas específicas.
En esta línea se plantearon procesos de formación ligados, a qué deben
saber y saber hacer los profesores de ciencias, dando la imagen de generación
de listados de aspectos que deberían ser cumplidos por parte de un profesor

27
para poder ejercer adecuadamente sus actividades docentes. Al pensar en
lo que debe enfatizar un programa de formación de profesores, Válcacer y
Sánchez (2000) plantearon cuatro grandes metas: mejorar el conocimiento de
los profesores en relación con la asignatura que enseñan, sobre todo, mediante
un aumento del conocimiento del contenido de enseñanza y del conocimiento
didáctico del contenido, cambiar las concepciones y las prácticas docentes de
los profesores hacia enfoques coherentes con presupuestos constructivistas,
formar al profesor como diseñador de proyectos curriculares e investigador
de su actuación docente en el aula y desarrollar actitudes y prácticas docentes
más colaborativas, críticas y autónomas.
Lo anotado en los anteriores párrafos induce a pensar: ¿en qué consiste un
proceso de formación del profesorado? El hecho de analizar la formación del
profesorado, desde la perspectiva del desarrollo profesional docente, implica
mirar en profundidad los elementos que lo constituyen y las implicaciones
de asumirlos. Esta interpretación conlleva el reconocimiento de los procesos
sucesivos de autorregulación como un elemento central en la construcción de
la profesionalidad del docente, ya que esta se asume como el conocimiento
y la regulación de nuestras propias actividades cognitivas en el proceso de
aprendizaje. Y este conjunto de procesos sucesivos, ya que no es uno solo ni
pertenece a un solo campo, se fundamenta en la interacción de los ámbitos de
formación y desempeño del docente, los cuales se van construyendo y recons-
truyendo de forma permanente cuando el profesor o profesora interactúa con
los estudiantes, los profesores ylos otros actores de la escuela por su misma
actividad docente, sus intereses, emociones y el medio externo a sus actividades
cotidianas. A continuación se realiza una breve descripción de los ámbitos
que orientan la profesión docente soportados según García-Martínez (2009).
El ámbito personal está formado por valores, creencias, actitudes de tipo
ideológico y político que orientan el ejercicio profesional del profesorado.
El contexto y su diversidad cultural influyen en la forma como estructuran,
orientan y desarrollan la actividad profesional; la forma como interpretan su
aula de clase, su papel como orientadores, su papel como líderes académicos
e inclusive como gestores de cambios en la escuela. La interpretación que el
profesorado tenga sobre las políticas institucionales y gubernamentales orien-
tan lo que se enseña o deja de enseñar y la forma de hacerlo, sus criterios se
ven soportados en estas ideas personales que orientan su acción profesional.

28
Cuando se habla del ámbito de conocimientos y estructuras interpretativas
se quiere hacer énfasis en que la actividad profesional docente se centra en el
conocimiento y que este es producto de estructuras complejas para la reflexión,
la interpretación y la acción. Esto implica que la docencia es una actividad inte-
lectual y práctica, por lo tanto, la formación debe orientarse en la manera como
el profesorado construye y emplea diferentes tipos de conocimiento, la forma
como los lleva al aula y qué tipo de decisiones toma al momento de enfrentarse
en sus contextos culturalmente diversos. Es en este ámbito en el que se ubican
los conocimientos pedagógicos generales, los conocimientos sobre la diversidad
de contextos, la materia por enseñar y su conocimiento didáctico del contenido.
El ámbito práctico hace referencia al conocimiento práctico del profesor, la
forma como este se ha construido y la forma como se reconstruye cuando inte-
racciona en sus actividades docentes y con sus estudiantes. Algunos rasgos que
caracterizan el conocimiento práctico de los profesores se pueden resumir en los
siguientes enunciados: 1) es un conocimiento orientado por la acción; 2) está
relacionado con la persona y su contexto; 3) en gran medida es un conocimiento
implícito y tácito; 4) estos conocimientos están integrados, los conocimientos
formales o científicos, los conocimientos del día a día, incluyendo normas y valores,
al mismo tiempo que los experienciales, son parte del conocimiento práctico; y
5) está soportado en las creencias del profesor (Van Driel et al., 2001).
Como se ha mencionado, el ámbito externo hace referencia a los aspectos
que influyen en la profesión y que tienen su origen en elementos que están fuera
de la actividad docente. Estos son de diversa naturaleza, pero se destacan los
siguientes: los procedimientos y los requerimientos de certificación o evalua-
ción institucional; los programas y los proyectos, su desarrollo y evaluación;
las características propias de la institución, el diseño curricular, su desarrollo
y evaluación; las agendas y las agencias de investigación y seguimiento; el tipo
de contratación del profesor y los mismos formadores de profesores o coordi-
nadores de los programas de formación, entre otros.
Estos ámbitos son elementos básicos a la hora de pensar en cómo formar
profesores, puesto que dan orientaciones sobre los procesos por desarrollar en
dicho ejercicio, así como las metodologías más pertinentes, las metas de la for-
mación, la estructura de un programa de formación y los contenidos para tener
en cuenta. Cuando se reflexiona en la formación de profesores de ciencias que
tendrán como objeto de estudio e interacción las comunidades culturalmente

29
diversas, se ha previsto analizar este proceso no como una sumatoria o yuxtaposi-
ción de partes, sino como un proceso sistémico, contextualizado, reflexivo, crítico
y de construcción en comunidad, el cual puede ser desarrollado en contextos
reales, con poblaciones con las que diariamente se enfrenta el profesorado. En
el ámbito internacional existe consenso de que los ejes fundamentales para la
formación del profesorado de ciencias, que influyen claramente en su enseñanza,
son su visión sobre la Naturaleza de la Ciencia (NdC) (eje epistemológico) y su
visión o conceptualización sobre el aprendizaje (eje cognitivo).
Las tecnologías de la comunicación en el contexto enseñanza y
aprendizaje de las ciencias naturales
En relación con las tecnologías en el contexto de enseñanza aprendizaje de las
ciencias, podemos tomar como referencia el Informe Horizon que es una iniciativa
conjunta del eLearn Center (eLC) de la UOC y el New Media Consortium (NMC), que
tiene como propósito reflexionar sobre el potencial de las tecnologías emergen-
tes para la mejora de la educación superior en Iberoamérica. En el documento
se sitúan tres plazos de uso generalizado de las herramientas en la docencia, el
aprendizaje o la investigación creativa, para la enseñanza y el aprendizaje de las
ciencias. El horizonte a corto plazo prevé un tiempo de entrada en funcionamiento
generalizado en las instituciones a los doce meses; el horizonte a medio plazo,
dentro de dos o tres años, y el horizonte a largo plazo, en cuatro o cinco años. El
caso de la enseñanza de las ciencias representa un desafío al ordenar las diferen-
tes tecnologías que ya se vienen empleando (simulaciones, applets, laboratorios
virtuales, etcétera). Cabe decir que el Informe Horizon no es una herramienta
predictiva. Más bien tiene la función de destacar las tecnologías emergentes con un
potencial considerable para nuestras áreas de atención de docencia, aprendizaje
e investigación creativa en ciencias. Cada una de estas tecnologías ya es objeto
de trabajo en varias instituciones innovadoras en todo el mundo y el trabajo que
presentamos aquí revela la promesa de un impacto más amplio.
Las tecnologías de horizonte a corto plazo son los entornos colaborativos
y los medios sociales. En los primeros, colaborar con otros en la realización de
actividades o en la elaboración de productos conjuntos, ya sea presencialmen-
te o en red, es cada vez más una competencia imprescindible en la sociedad
iberoamericana, así como en el resto del mundo. A la vez, la colaboración se
reconoce como un enfoque valioso y un método eficaz de aprendizaje, que se va

30
consolidando poco a poco en distintos contextos educativos y también, aunque
más lentamente, en el ámbito académico. Los medios sociales, las tecnologías
de la web 2.0 han transformado el campo de los medios de comunicación, ha-
ciendo confluir distintas herramientas que permiten la creación, la clasificación
y el intercambio de contenidos generados por el usuario. Imágenes, videos,
clips de audio, podcasts, presentaciones multimedia, etcéters son hoy medios
plenamente accesibles para cualquier internauta.
El segundo horizonte de adopción incluye dos tecnologías comúnmente dispo-
nibles, pero todavía un poco lejos del uso habitual en la educación: contenidos
abiertos y móviles. Los contenidos abiertos en Iberoamérica tienen dos grandes
vertientes. Por una parte, refleja un cambio en la manera como las instituciones
académicas conceptualizan el aprendizaje como algo que tiene más que ver
con la producción de conocimiento que con la transmisión de información en
sus cursos. Por otra, el hecho de que el horizonte de adopción se sitúe en un
margen de dos a tres años se justifica por las necesidades y la especial situación
de los países de Iberoamérica en relación con otras regiones del globo en dos
aspectos fundamentales: una llegada de las TIC más tardía —especialmente la
conectividad de banda ancha— y la barrera de la lengua para una adopción más
rápida de los contenidos abiertos.
En cuanto a los contenidos móviles, en muchos lugares del mundo se está
convirtiendo cada vez más en una parte indispensable de la vida diaria. Un
determinante claro de este fenómeno es la creciente facilidad y la velocidad
con que se puede acceder a internet gracias a las redes de telefonía móvil y a
las conexiones inalámbricas. Actualmente, se cuenta con todo un repertorio de
dispositivos móviles (teléfonos, smartphones, PDA, Tablet PC, e-readers, netbooks,
etcétera) que ejecutan aplicaciones que permiten realizar una extensa gama de
tareas y facilitan el acceso a servicios disponibles en la red que se amplían cada
día y que, en su mayoría, son de acceso gratuito.
En el horizonte a largo plazo se encuentran la realidad aumentada y la web
semántica. Ninguna de estas dos tecnologías es todavía común en las institu-
ciones educativas, pero el alto nivel de interés y la cantidad de investigación
en ambas áreas indica que vale la pena seguirlas de cerca. Con respecto a la
primera, en la actualidad, un conjunto de diversos dispositivos ya están dis-
ponibles para un sector de la población iberoamericana y con tendencia a una
mayor penetración (móviles, consolas de videojuegos, PDA y TabletPC, etc) y

31
que ya cuentan con las herramientas necesarias para implementar realidad
aumentada. En relación con la segunda, la idea principal de la web semánti-
ca es que, aunque los datos en línea están disponibles para su búsqueda, su
significado no lo está: las computadoras son muy buenas detectando pala-
bras, pero muy malas en la comprensión del contexto en el que se utilizan las
palabras clave. Los todavía incipientes desarrollos de la web semántica están
permitiendo proveer a los contenidos de ese contexto.
Las ideas abordadas aquí sobre las tecnologías en el contexto de enseñanza
aprendizaje de las ciencias guardan relación con varios aspectos que se centran
en las interacciones entre estudiantes y profesores, con el laboratorio, y con
las herramientas (por ejemplo, instrumentos científicos) en ese entorno. En la
elaboración de este enfoque primario también se guían por la idea de que los
conceptos científicos que orientan el diseño; la operación de los instrumentos
científicos y tecnológicos son diferentes en cuanto a concepción y uso según su
aplicación por parte de expertos y novatos. También recordamos que la evalua-
ción del aprendizaje, en especial los referidos a la actividad experimental, debe
cambiar para tener en cuenta la naturaleza distribuida del conocimiento —y por
lo tanto, el aprendizaje— en este nuevo marco. Tanto la comprensión individual,
personal y el trabajo en equipo ha de ser evaluado por una variedad de métodos.
Diversidad cultural para la enseñanza de las ciencias naturales
La diversidad cultural implica aspectos políticos, jurídicos, epistémicos, ontoló-
gicos y axiológicos, que son difíciles de separar a la hora de analizar su configu-
ración en el marco de la cultura. En el caso de la educación, la compresión de
la diversidad cultural implica compromisos y aperturas de todos los actores que
conforman la institución escolar. Independiente del espacio, hay dos formas en
las que se puede manifestar el compromiso al que se hace referencia. La primera
se refiere a la actitud de una acción abierta a la diferencia y a lo heterogéneo,
y la segunda, asume la condición de lo diverso y lo heterogéneo en cuanto a lo
cognitivo, a las concepciones y cosmovisiones del sujeto.
Con respecto a una actitud orientadora de la acción hacia la apertura, los
puntos de vista de Langon (1999) y Lloyd (1995) se asumen como una referen-
cia; estos han sido sintetizados por Molina (2005) e implican la necesidad de
posturas, las cuales asumen que el diálogo entre diferentes sujetos y culturas
requiere condiciones horizontales; la comprensión de estos encuentros deben

32
ser pensados desde la interacción misma y no desde los individuos abstractos.
Esto significa que cuando interactuamos con alguien nos invade la necesidad
de la apertura y la superación del aislamiento en la que posiblemente cada
individuo pueda estar, generándose espacios de encuentro en los que surge
la necesidad de comprender al otro. Los encuentros son inéditos y abiertos, y
permiten a cada sujeto actualizar su propia cultura.
Ahora bien, con respecto a la diversidad de cogniciones, concepciones y
cosmovisiones del sujeto, la discusión entre el iluminismo y el romanticismo,
propuesta por Shweder (1991), se puede retomar para complementar un mar-
co comprensivo sobre el otro, sobre su pensamiento, desde la perspectiva de
potencializar la condición diversa y heterogénea de nuestra cultura. A diferencia
del iluminismo, para los románticos, las ideas y prácticas no siempre se fun-
damentan ni en la lógica, ni en la ciencia empírica; las ideas y las prácticas van
más allá, no son ni racionales, ni irracionales, son no racionales. Existen casos
en los cuales los cánones de lo racional como la validez están fuera de lugar.
Se advierte en la postura de Shweder, que la herencia universalista e ideológica
que justifican la existencia de lo irracional en oposición a lo racional obedecen
a visiones maniqueas; quienes no razonan y realizan inducciones y deducciones
correctas a partir de las evidencias, se comportan irracionalmente, porque no
actúan de acuerdo con lo previsto desde la perspectiva racional. Como anota
Escobar (2003): la modernidad introduce un orden basado en los constructos
de la razón, el individuo, el conocimiento experto y los mecanismos adminis-
trativos ligados al Estado. Orden y razón son vistos como el fundamento para
la igualdad y la libertad, posibilitando así el lenguaje de los derechos.
Otro aspecto que problematiza este ideal de ser racionales es aquel al
cual se refieren los resultados de las investigaciones en antropología cognitiva
(Shweder, 1991). En los resultados de estos estudios se anota que, la mayoría
de las veces, las personas actúan con una mentalidad primitiva; las estrategias
para conseguir información son deficientes, se tienen habilidades de razona-
miento y deducción limitados, no se sabe cómo calcular la probabilidad de un
suceso, se tienen procedimientos defectuosos de inferencia deductiva, etcétera.
Como anota Shweder: no somos buenos aplicando la ciencia. Estos trabajos
permiten relativizar el privilegio absoluto, que el iluminista da al pensamiento
racional; este dominio humano de lo racional se debería considerar como una
de las posibilidades de la acción del pensamiento.

33
Con respecto a la postura anterior, Shweder propone una tercera caracteriza-
ción, el ámbito de lo no racional, superando la disyuntiva racional/irracional. Es
la cultura, la cual es enmarcada, referida, actuada y aún rotulada y que se trans-
mite de una generación a la siguiente... puedes comer conejos y ovejas, pero no
perros o caballos. ¿La lógica y la ciencia pueden habernos dicho eso? Para los
románticos, las ideas en el límite no tienen fundamentación racional y la forma
como el mundo realmente se varía según el marco (Shweder, 1991). De acuerdo
con lo anterior, lo que es supuestamente dado, el mundo tal como se presenta no se
encuentra a la espera de ser descubierto, no representa un “modelo ideal unitario”
en espera a ser descubierto. Este debe ser organizado por nuestras mentes y lo que
nos permite la organización de la mente son los marcos de referencia (Shweder,
1991). El marco es lo que da sentido a las afirmaciones sobre el mundo y la vida,
es lo que las hace inteligibles. El hecho de reconocer una variedad de marcos
exige la necesidad de estudiarlos en sus reglas internas, las que le dan coherencia.
Finalmente, lo cognitivo, las concepciones y las afirmaciones del sujeto sobre
el mundo, la naturaleza y la sociedad pueden ser tratadas desde perspectivas que
coinciden con conceptos de cultura que reconocen la diferencia, la diversidad y la
heterogeneidad (Geertz, 1983; García, 2004); con una visión de sujeto historizado,
o sea, próximo a la idea de una ontogénesis histórica, o localista, que da importancia
a las políticas de reconocimiento; que asume la intraducibilidad e irreductividad
del uno en el otro y que asume el encuentro intercultural como encuentro entre
diferentes y como un campo inédito “preñado de posibilidades” (Langon, 1999).
Dentro de este marco conceptual se estableció la necesidad de revisar las
perspectivas en la enseñanza de las ciencias en relación con la diversidad cultu-
ral. En este sentido, hay que anotar que en la didáctica de las ciencias, desde la
década de los noventa se plantea la necesidad de considerar otras perspectivas
y conocimientos sobre la naturaleza, diferentes a la de los científicos, dada la
diversidad cultural que los estudiantes y los países representan y los diferentes
contextos culturales en los cuales se enseñan las ciencias (Santos, 1989; Cobern,
1991, 1996; Jegede, 1995; Aikenhead, 2001; Molina 2000, 2010; George, 2001;
Cobern & Loving 2001; Sepulveda e El-hani, 2006; El-hani y Mortimer, 2007; Yyuen,
2009). Igualmente, en el momento de considerar los conocimientos ancestrales,
como parte del conocimiento escolar, se establecen varias posturas; de acuerdo
con la reseña realizada por varios autores (Molina, Martínez, Mosquera & Mojica,
2009; El-Hani & Mortimer, 2007), se observan esencialmente cuatro posturas:.

34
1. Los universalistas, quienes defienden que la ciencia posee, en cuanto
cuerpo de conocimientos y actividad, un carácter universal y no puede ser
enseñada desde una perspectiva multicultural (Matthews, 1994; Williams,
1994; Siegel, 1997; Southerland, 2000).
2. Los multiculturalistas sostienen que la postura universalista y la política de
exclusión que ella defiende es incorrecta desde el punto de vista epistemo-
lógico, moral y político, y proponen la inclusión de los TEK (Traditional,
Ecological, Knowledge) en la enseñanza de las ciencias (Ogawa, 1995;
Pomeroy,1992;Stanley&Bbrickhouse,1994,2001;Snively&Corsilia,2001).
3. Los pluralistas epistemológicos defienden que el conocimiento científico
es una forma específica de conocimiento, sin embargo, no aceptan la
discriminación de otras formas de conocimiento y la sobrevaloración
dada al conocimiento científico en detrimento de otros conocimientos
(Cobern & Loving, 2001; López, 1997; El-Hani & Bbizzo, 1999, 2002;
Mortimer, 2000; El-Hani & Mortiner, 2001).
4. Los interculturalistas sostienen que las relaciones entre diferentes conoci-
mientos (ancestrales, científicos) entran en contacto y en interrelación en
el proceso de enseñanza y aprendizaje que implican relaciones de alteri-
dad (Jegede, 1995; George, 2001; Yuen, 2009; Molina et al., 2011). Con
Jegede (1995) vemos que las relaciones entre conocimientos ancestrales y
tradicionales y conocimientos científicos, en la enseñanza de las ciencias
implica la consideración de dos contextos culturales, el de las propias
culturas de los estudiantes y el contexto cultural de la ciencia occidental.
Para estos casos, George (2001) muestra que la metáfora del puente ha
sido utilizada para indicar el mecanismo por el cual se produce el cruce
de un contexto a otro, de un lado para el otro. Esta forma de pensar es
marcadamente diferente a la forma en que la ciencia se presenta normal-
mente en las escuelas, es decir, como un campo totalmente neutro sin
dificultades propias de las relaciones entre culturas.
Para ampliar esta idea de puente, George (2001) propone cuatro campos posibles
de contacto entre estos saberes y conocimientos. Estos campos permiten pensar
a la vez en clase de puentes en la enseñanza de las ciencias; 1) el conocimiento
tradicional y las tecnologías se pueden explicar en términos de ciencia convencio-
nales; 2) es posible que el conocimiento tradicional pueda ser explicado por la

35
ciencia convencional; el uso de muchas plantas medicinales es considerado por
la ciencia convencional a partir de sus propiedades farmacológicas, aunque su
uso apropiado no haya sido verificado aún; 3) Se puede hacer un enlace entre la
ciencia convencional y el conocimiento tradicional, aunque los principios en los
cuales cada uno se basa sean diferentes; 4) Algunos conocimientos tradicionales
no se pueden explicar en términos de la ciencia convencional.
Para Molina et al. (2011), la categoría de puentes en la enseñanza de las
ciencias es una de las formas que utilizan los maestros para reconocer la
existencia de conocimientos, perspectivas y visiones sobre el mundo natural,
que poseen comunidades culturalmente diversas. Sin embargo, este reco-
nocimiento no siempre significa que estos sean tenidos en cuenta cuando
se enseña ciencias naturales. Se han identificado cuatro puentes: 1) el co-
nocimiento científico como punto de partida y de llegada de la enseñanza,
como una particularidad del etnocentrismo epistemológico; 2) apertura hacia
los conocimientos del otro como una versión restringida de la alteridad; 3)
aproximaciones entre diferentes conocimientos como una ampliación de la
alteridad y; 4) el contexto como el puente mismo.
Finalmente, el trabajo de Yuen (2009) un modelo basado en la sensibili-
dad intercultural, ha servido de fundamento para incluir perspectivas con-
textuales en la discusión sobre las concepciones de los profesores sobre la
enseñanza. El aporte principal de este trabajo tiene que ver con cómo orientar
la formación de profesores hacia el desarrollo de la diversidad cultural y el
papel que desempeña en la enseñanza de las ciencias. El yo que regula el
aprendizaje activo podría promover una actitud de respeto y tomar seria-
mente lo étnico-cultural y la diversidad cultural, así como las habilidades y
las competencias necesarias para la enseñanza real (2009). Así, se aprecia la
necesidad por la generación de una conciencia intercultural en los profesores
de ciencias desde la perspectiva del desarrollo de las actividades de la actitud
de respeto y seriedad de la diversidad cultural. En este sentido, es importante
considerar la crítica de Santos (1989) para entender la necesidad de algunas
perspectivas del cambio conceptual que se plantean como una necesidad la
“corrección de las ideas de los estudiantes” consideradas erróneas. Desde la
perspectiva de este autor, se puede inferir como una postura que busca la
consolidación de la ciencia moderna (criterio epistemológico racionalista)
se inspira en un etnocentrismo epistemológico.

36
Modelización como vía para el diseño del trabajo escolar
La investigación en didáctica de las ciencias en torno a modelos y la modelización
—ya sea en el ámbito curricular o como estrategia de enseñanza— comprende
los siguientes aspectos: estudio del mundo de las experiencias o fenomenografía
(Johansson et al., 1995; Andersson, 1990); perfiles conceptuales (Mortimer,
1995); influencia del contexto (Taber 2001); análisis del discurso en el aula
(Mortimer, 1998); conocimiento pedagógico del contenido o transposición
didáctica (Shulman, 1997). Todos ellos convergen en una idea central: cómo
se construye (o se desarrolla) el “conocimiento científico escolar” (de ahora en
adelante, CCE) en el aula. Hablar de conocimiento científico escolar o de acti-
vidad científica escolar (ACE) comprende condiciones, soportes y coexistencia
de modelos en la reconstrucción de nociones científicas (Izquierdo, 2006).
Desarrollar por completo este enfoque en la escuela es una tarea en desarrollo.
En el International Handbook of Research in Science Education (1998) en referen-
cia sobre los modelos y modelización se proporciona una explicación sobre
investigación que se está haciendo en enseñanza de las ciencias. La primera
frase de este capítulo marca lo que se entiende por modelo: “A model can
be defined as a representation of an idea, an object, an event, a processor a
system” (Gilbert y Boutler 1998, 53). Así, la posición de los autores es que
existe un consenso en la comunidad sobre el concepto de modelo. No obstante,
las investigaciones en torno a la enseñanza de las ciencias, que han utilizado
como base las construcciones de modelos no llegan a la misma conclusión.
A la fecha, aún existen debates en el seno de la comunidad científica sobre el
significado y el alcance del término modelo. Sin embargo, se está de acuerdo
en que el modelo es un sustituto o un subrogado de los sistemas reales que se
estudian, demasiado complejos para poder ser abarcados en su totalidad; los
científicos trabajan con las representaciones de estos sistemas que conservan
solo sus aspectos esenciales. Por eso los modelos actúan como facilitadores
para la comprensión del mundo real (Adúriz-Bravo, 2009).
Las diferentes tradiciones filosóficas que han abordado el papel de modelos y
su relación con la teoría y la realidad lo hacen de maneras muy diferentes. Nuestro
enfoque es epistemológico y se centra en la relación entre la teoría, los modelos y la
realidad, teniendo en cuenta la labor de Adúriz-Bravo e Izquierdo (2003), Develaki
(2007)yKoponen(2007)quereconocenlanecesidad deintroducirla filosofía dela
ciencia como un marco que contribuye a comprender la enseñanza de las ciencias.

37
Los filósofos de la ciencia de principios del siglo XX dibujaron una imagen de
la ciencia basada en el valor a priori de la lógica y las matemáticas. Para estas
últimas, los modelos se consideraron como los casos de las teorías y los sistemas
actúan siguiendo los requisitos de la axiomática de la teoría. Sin embargo, en las
ciencias naturales los modelos se consideraron el resultado de la interpretación de
los fenómenos naturales, que concretan las representaciones simplificadas de los
sistemas complejos que se encuentran habitualmente en los fenómenos naturales.
A partir de Kuhn (1962), la influencia de la historia y de la filosofía de la
ciencia introduce la idea del modelo ejemplar que actúa como modelo en una
disciplina particular. Esta idea de modelo ejemplar es importante, ya que
reconoce que la teoría y los fenómenos requieren algo más para poder estar
relacionados entre sí: el éxito se encuentra en ejemplos que pueden conside-
rarse modelos. Por lo tanto, los modelos son los casos concretos que han sido
resueltos satisfactoriamente por la teoría.
Las ciencias cognitivas están interesadas en la aparición del conocimiento
humano y su relación con la actividad humana, incluidos sus dimensiones
lingüísticas, instrumentales y evolutivas. Desde esta escuela de pensamiento
se ha propuesto una visión semántica de la teoría (MVB, model based view
o visión de la enseñanza de las ciencias basada en modelos) que se centra en
lo que da sentido de las teorías más que en su sintaxis, su forma o estructu-
ra. Siguiendo a Giere (1988), como representante de la visión cognitiva de
la ciencia, se ha desarrollado una definición del modelo científico que tiene
consecuencias importantes para la enseñanza de la ciencia como se ha visto
en las adaptaciones hechas por varios autores (Develaki, 2007; Izquierdo y
Adúriz-Bravo, 2003; Koponen, 2007; Merino, 2009).
Los modelos se construyen especialmente para pensar acerca de la ciencia
(biología, física, química) dentro de la escuela y para comprender sus finalidades
y métodos. Se trata de proyecciones de la teoría en el mundo, con el fin de hacer
posible que los modelos puedan concretarse, convirtiendo en hechos paradigmáticos
aquellos fenómenos (privilegiados) que se pueden interpretar y que son, por ello,
modelos de la teoría con éxito. En el aula los modelos pueden ser expresados por
medio una variedad de lenguajes y se generan mediante actividad científica escolar
(Erduran & Duschl, 2004; Izquierdo, 2005). Esta visión puede ser particularmente
provechosa para los referentes que aquí se presentan. Adúriz-Bravo e Izquierdo-
Aymerich (2009) han identificado varias características para describir los modelos,

38
según una visión semántica de la ciencia: 1) se prioriza una atención a la semántica,
la pragmática, la retórica de la lengua, no solo en su estructura formal; 2) las teorías
científicas no solo son una colección de declaraciones, sino también una colección
de los hechos que han sido interpretados por la teoría; 3) las teorías científicas
son un conjunto de modelos, que se convierten en el núcleo para la construcción
de la comprensión de los conocimientos científicos; 4) existe una amplia gama de
lenguajes igualmente válidos para expresar los modelos científicos.
Entonces, es claro que un modelo científico es toda representación, uti-
lizando cualquier medio simbólico, que permita pensar, hablar y actuar con
rigor y en profundidad sobre un sistema en estudio. Aunque esto puede ser
muy abstracto, se puede concentrar en las imágenes, cuadros, redes, etcétera,
que pueden ser calificados como modelos científicos en la medida que per-
mitan desarrollar actividades como describir, explicar, predecir, actuar, entre
otros. Y que las contribuciones desde una visión cognitiva de la ciencia en la
enseñanza de la ciencia apenas han comenzado a ser desarrolladas. Una de
esas contribuciones es considerar la ciencia como un proceso de aprendizaje
de los conocimientos como una actividad científica escolar. Esta actividad ha
de ser epistemológicamente fundamentada de acuerdo con los valores y con
objetivos de la ciencia y la escuela debe ser concebida como una convergencia
del pensar, actuar y hablar acerca de los fenómenos naturales.
En cuanto al lenguaje en el proceso de modelización, es importante anotar
que aunque el lenguaje siempre ha estado presente como un fenómeno, solo en
la última década se ha convertido en un enfoque en la investigación educativa
en didáctica de las ciencias. Sutton (1998) nos muestra importantes puntos
de vista que prevalecen en nuestra comunidad de investigación: 1) la lengua es
un sistema de transmisión de la información, y 2) el lenguaje es un sistema de
interpretación para dar sentido a la experiencia. En una revisión más reciente
sobre el lenguaje y el aprendizaje de la ciencia, Carlsen (2007) incluye puntos
parecidos de vista y añade una tercera; que el idioma es una herramienta para
la participación en comunidades de práctica.
Por lo tanto, ha habido un cambio en la comprensión del lenguaje: considera-
do como un medio para la transmisión de información, pero ahora se considera
también como un sistema interpretativo, que introduce un sentido en el hacer un
entorno social. Para profundizar en esta idea y comprender bien esta evolución,
exhibimos los tres enfoques presentados en la revisión de Carlsen sobre el lenguaje.

39
»» El lenguaje es un medio. El lenguaje es considerado un medio de
representación que es independiente del contexto y no tiene efectos
significativos sobre el pensamiento o en la percepción del mundo;
actúa como interfaz entre el mundo y la mente, entre la realidad y las
personas. El lenguaje utiliza la forma de las palabras y su estructura de
significados para dar lugar a la ciencia de los expertos. Es considerado
como un sistema simbólico especializado que conlleva el sentido de
lo que debe ser aprendido. Se utiliza la metáfora del lenguaje como un
medio y los investigadores interpretan lo que los estudiantes escriben
o dicen como pruebas observables del pensar. De esta manera, el
dominio de la estructura lógica del lenguaje se convierte en el camino
hacia un pensamiento abstracto (Barth, 1987).
»» El lenguaje es teoría y acción. Según este enfoque el lenguaje se considera
un modelador activo de la experiencia (Sutton, 1998). La lengua tam-
bién es una herramienta que apoya el razonamiento, pero los patrones
de la lengua se influencian por los patrones del razonamiento sobre el
mundo natural. Conocer la ciencia es hablar de ciencia (Izquierdo &
Sanmartí, 2000) de modo que el aprendizaje de las ciencias implica
el desarrollo de nuevas formas de hablar y escribir el mundo (Lemke,
2005; Quintanilla, 2006). Usar el lenguaje implica la utilización de un
punto de vista para ver el mundo de una manera diferente (Sanmartí,
1996). Por otra parte, el sistema del lenguaje plantea limitaciones al
conocimiento y al aprendizaje, y por lo tanto, los estudiantes orientan la
cognición, en especial, cuando modelan el mundo natural. Considerar
el lenguaje de esta forma ha desempeñado un papel importante en la
comprensión de modelos y la modelización de la ciencia en las aulas,
ya que ha obligado a los investigadores a situar el lenguaje en el centro
de la enseñanza y el aprendizaje. Además, también ha puesto de relieve
los problemas que enfrenta la ciencia en las aulas cuando relacionan el
lenguaje cotidiano y el lenguaje teórico que se utiliza para interpretar
los fenómenos (Viennot, 2007).
La visualización del lenguaje como un modo de acción de la ciencia en las
aulas implica dar una voz a los estudiantes, lo que les permite utilizar un
lenguaje no solo para captar la verdad, sino también para construir siste-
mas personales y compartidos, con los cuales interpretar los fenómenos

40
naturales. Cuando se utiliza el lenguaje de esta manera, los estudiantes
desarrollan habilidades cognitivas-lingüísticas que constituyen formas
de acción que ya han sido mencionadas como juegos de lenguaje por
Wittgenstein (1997/53) en su posición filosófica sobre el lenguaje. La
metáfora de lenguaje como teoría y acción apoya una visión de lenguaje
desafiante. Invita a ver el lenguaje como una relación mutuamente re-
flexiva entre los estudiantes y el mundo de los fenómenos que aprenden
a interpretar.
»» El lenguaje es interacción. Este punto de vista se basa en la idea de
que en el lenguaje existe interrelación con el contexto social, con la
actividad social o con la comunidad de práctica. El lenguaje es un
fenómeno interactivo que se produce socialmente; se subraya el carác-
ter dinámico del lenguaje, su diversidad de usos, su estrecha relación
con las condiciones de su producción y su naturaleza cambiante en el
tiempo y el espacio. La manera de entender el contexto determina la
tradición de investigación. En su revisión sobre el papel del contexto
en el lenguaje, Duranti y Goodwin (2000) distinguen entre contexto
como incrustado en el uso del lenguaje, y el contexto como algo ex-
terno que actúa como un marco. Desde esta segunda perspectiva, el
contexto se puede ver de varias formas diferentes: como un conjunto
de variables, como una audiencia externa, como una comunidad de
práctica, o como una actividad social. El lenguaje visto como inte-
racción aumenta las expectativas de la enseñanza de las ciencias y la
investigación sobre los modelos y la modelización de manera impor-
tante, cuando se añade el contexto de su producción a otros aspectos
como la realidad, la experiencia y la acción experimental. Por lo tanto,
estamos ante una nueva dimensión al considerar el lenguaje no solo
como interacción con la cognición, sino también con los fenómenos
naturales mediante las acciones de los estudiantes.
Así, las actividades previstas de enseñanza y aprendizaje de ciencia escolar han
de ser auténticas, con su propia autonomía y despliegue de a) su propio len-
guaje; b) sus representaciones y c) sus prácticas experimentales para codificar
sus propios modelos científicos escolares. A continuación se describe el proceso
de modelización desde diferentes perspectivas.

41
1. El proceso de modelización desde una visión empirista de las ciencias.
Sensevy et al. (2008) presenta un estudio de caso que proporciona pruebas
relativas a los modelos y modelización de la física (mecánica). Exhibe una
propuesta para actividades de modelización que se basa en una posición
epistemológica coherente. Basándose en el legado de las obras derivadas
de la escuela filosófica de Stanford, se refieren a su posición como un
nuevo empirismo. Desde esta perspectiva epistemológica de modelización
(Sensevy & Santini, 2006), la acción y, por tanto, la dimensión de la
ciencia experimental tiene una nueva función. El modelo construido ya
no puede ser visto como independiente de la experimentación y el cono-
cimiento experimental. Para los autores, la modelización es una actividad
que establece las relaciones entre el mundo de los objetos y fenómenos
(campo experimental) y el mundo de la abstracción (el campo de la teoría
y modelos) al abordar los problemas.
Los autores manejan una visión de máquina nomológica de Cartwright
(1999) para conceptualizar lo que es un modelo científico y cómo funciona
la ciencia en las aulas. Nuevas formas de pensar, actuar y hablar tienen
que ser desarrollados en la construcción del modelo de fenómeno, que
actúa como instrumento. También consideran que el pensamiento colectivo
en el aula de ciencia es donde se desarrollan los estilos de pensamiento
(Fleck, 1935/1979). Mediante juegos de lenguaje (Wittgestein, 1997) y
juegos epistémicos (Santini, 2007), los estudiantes son capaces de ir y venir
entre el mundo de la experimentación y el mundo de la abstracción. Estos
juegos tienen lugar por medio de actividades mediadas por el lenguaje
a través de la interacción en el aula que incluyen: describir, interpretar,
predecir, definir, explicar, cuestionar, criticar y argumentar (Santini, 2007).
2. El proceso de modelización desde una visión cognitiva de las ciencias.
Gómez et al. (2007) adoptan una posición filosófica sobre los modelos y
la modelización, que se basa en una visión cognitiva de la ciencia (Giere,
1988; Izquierdo & Adúriz-Bravo, 2003). Este punto de vista se utiliza para
apoyar su concepción de la ciencia escolar como una actividad en la que
estudiantes y profesores participan en la construcción de modelos teóricos.
Estos modelos generan formas de ver e interpretar el mundo y maneras de
comunicarse. Los modelos teóricos escolares no son copias simplificadas
de los modelos científicos, sino que son nuevas y complejas construcciones

42
que dependen de la edad de los estudiantes, de los objetivos de la enseñanza
de la ciencia, de la relevancia social de los fenómenos naturales que se ha
explicado, etc. Es fundamental que los educadores en ciencia que trabajan
con la idea de ciencia escolar valoren el tiempo y esfuerzo en la selección y
construcción de modelos teóricos escolares apropiados para que se con-
viertan en herramientas para el aprendizaje de la ciencia.
La reflexión realizada en este apartado tiene dos consecuencias. En primer lugar,
le apunta a la necesidad de repensar el contenido de la enseñanza de las ciencias
en términos de algunos importantes modelos de la ciencia escolar, y en especial,
y con atención a la diversidad. Estos modelos deben abarcar la forma de actuar,
hablar y pensar. En segundo lugar, el diseño de secuencias de enseñanza requiere
un examen cuidadoso con el fin de identificar los mejores hechos que tienen el
potencial de convertirse en ejemplares a partir de la cual desarrollar un proceso
de abstracción que caracteriza el aprendizaje de las ciencias.
Campos estructurantes de aplicación en ciencias naturales
Acontinuaciónsepresentanalgunoscamposestructurantesdelconocimientocientí-
fico,alrededordeloscualeselgrupo deCiencias Naturales deAlter-nativa considera
que los profesores de ciencias pueden pensar la planificación de su enseñanza para
todas las poblaciones, independientemente de su contexto de diversidad.
Ser vivo
El ser vivo individual o cuando forma grupos posee y mantiene una estructura y
funciones características. La relación estructura-función es uno de los esquemas
interpretativos más valiosos de la biología (Baker, Allen, George & Figueroa,
1970). En todos los documentos normativos actuales de Chile, Colombia y
México, el tema de seres vivos es referido como base para el aprendizaje de la
biología. El desarrollo del conocimiento escolar, en el ámbito del proyecto Alter-
Nativa debe plantear un conjunto de temas mínimos para desarrollar el campo
estructurante de la educación en ciencias dentro de la biología.
Desde la biología, en el proyecto Alter-Nativa se estudiará al ser vivo como
un fenómeno complejo, desde el enfoque de la modelización basado en Justi
(2006). El uso de modelos en la enseñanza de las ciencias resulta ser muy con-
gruente con las propuestas recientes para su enseñanza, en las cuales se responde

43
a la necesidad de adecuar las estrategias al desarrollo de competencias útiles
en la sociedad actual. Se parte de la idea de que aunque la ciencia construye
modelos eruditos en la escuela, la educación puede aspirar a la construcción
de una ciencia escolar y desarrollar, en consecuencia, modelos escolares de los
fenómenos naturales. Para el diseño de las estrategias se seguirá la secuenciación
de actividades didácticas propuestas por Sanmartí (2002).
Por otra parte, en el ámbito escolar actual las ideas previas son con-
sideradas como punto de partida para los aprendizajes esperados. De
esta manera, el tema seres vivos reviste gran importancia en el currículo
y es referido tanto en los estándares por lograr, como en las actividades
propuestas de las asignaturas de la educación básica regular e indígena
(Secretaría de Educación Pública, 2011). Además, es necesario considerar
que los niños clasifican algo como vivo o no mediante el uso sistemático
de criterios (Driver, Squires, Rushworth y Wood-Robinson, 2000). El mo-
vimiento ha sido una característica, la cual los niños frecuentemente usan
para decidir sobre si algo está o no vivo. Aunque Carey (1985) reportó que
los niños acuden a algún adulto experto para decidir sobre si algo está
vivo; en vez de recurrir a un criterio biológico.
En cuanto al ser, su evolución y ecología, se anota que los seres vivos
se van haciendo diversos a la vez que son parte de la evolución. La enorme
cantidad de especies macroscópicas y microscópicas ha sido justificada
desde ideas tales como el creacionismo o la panspermia. Sin embargo, la
evolución de las formas vivientes se ha venido afianzando dentro de un marco
progresivamente más explicativo; en el cual la variabilidad de los seres vivos
es uno de sus componentes insustituibles.
La concepción de la diversificación de los seres vivos tiene un referente
importante a partir del 1986, en el contexto de un evento realizado en los
Estados Unidos de Norteamérica, el National Forum of BioDiversity, del cual se
deriva un libro de Wilson (1988). Desde entonces se reconocen múltiples nive-
les de organización de lo vivo; como los son las especies animales y vegetales
presentes y que se desarrollan en un sitio dado (paisajes o regiones); se incluye
la variabilidad genética y a los ecosistemas. Teofrasto (327-287 a. de C.) refiere
las interacciones entre los organismos con su medio ambiente no vivo. Este, si
bien es un referente importante sobre el término ecología, no es tan completo
conceptualmente. Un paso importante en la definición del término lo hizo

44
Haeckel en 1869 (Vásquez, 1999), a quien se le atribuye definirlo como: el
estudio de las relaciones de un organismo con su medio ambiente inorgánico
y orgánico. El concepto condujo a reconocer la necesidad de hacer confluir
diversas disciplinas para lograr mejores explicaciones sobre la dinámica de las
relaciones entre los seres vivos y de estos con los seres inorgánicos.
Para las poblaciones en contexto de diversidad, la importancia de formar
parte de lo diverso e interaccionar en ambientes también diversos reviste la
mayor importancia; por ejemplo, en casos como los grupos indígenas, quie-
nes viven en contacto más estrecho con el mundo natural o para los grupos
de discapacitados, quienes de manera diferenciada logran un contacto con
la naturaleza y están, como todos lo estamos, a expensas de mantenimiento,
pero también de su deterioro. A partir de la estructura y las funciones de la
célula se focalizan las llamadas funciones vitales que caracterizan a todos los
seres vivos. Las de mayor importancia en la educación, destacamos la respi-
ración, la alimentación y la reproducción (Secretaría de Educación, 2011). La
elaboración y la aplicación de estrategias didácticas para la construcción de
modelos relativos a los seres vivos y sus funciones ha surgido de investigaciones
recientes Gómez (2005) y Moreno (2010).
En esa dimensión, las funciones vitales de respiración, alimentación y repro-
ducción tienen una gran importancia educativa y se definen explícitamente en
los sistemas respiratorio, digestivo y reproductor de seres multicelulares; pero,
en especial, en el hombre tienen relevancia individual y social. Resulta pertinente
abordar el estudio de los seres vivos considerándolo un modelo que integre las
funciones que lo describen, donde cada una de estas funciones forman parte
del fenómeno de la vida. Así, un ser vivo es un fenómeno dada la idea de vida
como inicio, proceso o fin (Abagnano, 1998); pero también, un ser vivo es un
sistemas complejo; abierto; que puede autorrenovarse y autorreproducirse;
autorganizarse; autorregularse; y está formado por la unidad mínima viva,
llamada célula (Gómez, 2005).
En Chile, de acuerdo con el mapa de progreso, la dimensión sobre los or-
ganismos, el ambiente y sus interacciones, se refiere a la comprensión de las
interacciones entre los organismos y entre estos y el ambiente, así como de
los cambios experimentados por los organismos y el ambiente en el tiempo
(Ministerio de Educación, 2009). Por su parte en Colombia, la biodiversidad
y los seres vivos están considerados como parte del conocimiento de los pro-

45
cesos biológicos; pero, además, como en los demás países, la biodiversidad
se considera un asunto ético y de conservación (MEN, 2004).
Cambio químico
Al considerar la Química como la “ciencia que estudia las entidades quí-
micas y sus transformaciones” (Garritz, 2005) es evidente que se requiere
comprender qué es una transformación, cuáles son sus características y qué
es lo que se transforma. En el campo de la educación en Química se ha reco-
nocido que una adecuada comprensión de los fenómenos químicos requiere
una correcta interpretación y asimilación de tres estructuras conceptuales
generales: la naturaleza discontinua de la materia, la conservación de las
propiedades no observables y la cuantificación de relaciones (Pozo, Gómez
Crespo, Limón, & Sanz Serrano, 1991). De estas tres estructuras, la conser-
vación de las propiedades no observables hace referencia a la comprensión
de los procesos y las transformaciones que sufre la materia, lo que común-
mente se relaciona con los cambios químicos y que permiten explicar cómo
las entidades químicas sufren cambios, en otras palabras, explicar variados
fenómenos de la realidad cercana de los estudiantes.
En este contexto, la química gira en torno al cambio químico, con él es
posible entender desde las aparentemente sencillas explicaciones de la respi-
ración humana, donde el oxígeno se transforma en dióxido de carbono, las
complejas reacciones en cadena que sufre una molécula de glucosa dentro
de la estructura celular para convertirse en energía y hasta las espectaculares
reacciones de síntesis con las que se obtiene el grafeno, estas y muchas más
situaciones y fenómenos necesitan ser comprendidos desde las reacciones
químicas (Pozo et al, 1991).
En estos procesos unas sustancias son transformadas en otras a partir de
cambios que involucran energía entre los enlaces que mantienen juntos a los
átomos de los elementos, pero que mantienen constante su masa total. Estos
cambios químicos deben ser vistos como una reorganización de átomos, mo-
léculas o iones, en los cuales las características químicas de estas entidades
se transforman, pero en las cuales la cantidad y tipo de átomos presentes,
siempre permanece constante. De allí, la notable necesidad de comprender
qué cambia y qué se conserva, de modo que sea posible explicar los cambios
químicos a diferentes escalas de complejidad.

46
En diversas investigaciones y revisiones sobre el cambio químico y su en-
señanza (Driver, Guesne & Tiberghien, 1989; Sanmartí, Izquierdo & Watson,
1995; Papageorgioua, Grammaticopouloua & Johnsonb, 2010) se ha encon-
trado que este concepto requiere un tratamiento didáctico, en contraposi-
ción a la simple presentación de fórmulas y explicaciones macroscópicas de
los fenómenos asociados al cambio químico (Chamizo, Nieto & Sosa, 2004;
Gómez Crespo & Pozo, 2004), promoviendo su estudio y comprensión a partir
de distintos niveles de escolaridad, y con miras a construir modelos, tanto
macroscópicos, como microscópicos y simbólicos del concepto en mención
(Solsona, Izquierdo & Jong, 2003). Por lo tanto, surge la necesidad de construir
propuestas didácticas, que permitan ajustar dichos modelos, para que desde
el concepto de cambio químico, los estudiantes logren un mayor grado de
explicación, tomando como base una noción corpuscular atómico-molecular.
Para que los estudiantes posean un mejor modelo explicativo se ha su-
gerido desde diversos trabajos (Driver, Guesne & Tiberghien, 1989; Gómez
& Pozo, 2004; Mosquera, Mora & García-Martínez, 2003; Papageorgioua,
Grammaticopouloua & Johnsonb, 2010; Pozo et al., 1991; Talanquer, 2010;
Izquierdo, Caamaño & Quintanilla, 2007) que se requieren propuestas
didácticas en las que se aprovechen las posibilidades de distintas y comple-
mentarias formas de trabajo en el aula. Propuestas como la modelización
desde pensar, actuar y hablar en ciencias cobra cada vez mayor relevancia
al ubicar en un papel central la ciencia escolar. El trabajo de los estudiantes
se organiza en pequeños grupos en los que inicialmente de forma individual
confrontan sus ideas y después las contrastan con el grupo completo. La
evaluación se realiza para cada actividad desarrollada buscando generar
en los estudiantes procesos de autorregulación bajo una regulación per-
manente orientada por el profesor. Dentro de esta propuesta se fortalece
el trabajo autónomo, se mejoran los procesos de comunicación escolar y
permiten junto al docente reconstruir modelos significativos para mejorar
los aprendizajes de la química.
Interacciones
En la etapa preescolar el aprendizaje de conceptos de las ciencias por parte de
los estudiantes debe estar orientado a la comprensión del mundo que los rodea
(Pozo y Crespo, 2001) y no debiera abstraerse de las situaciones de contexto en

47
que ocurre (Jiménez, 2003). Los niños pequeños aprenden acerca de la acción
física directa sobre los objetos y con materiales. La experiencia con el objeto real
lleva gradualmente a la construcción de ideas abstractas, un proceso en que el
lenguaje tiene un papel clave (Harlen, 2010). A medida que los niños van crecien-
do y amplían sus experiencias, la enseñanza de las ciencias debería ayudarlos a
usar y comprobar sus ideas, formando gradualmente ideas más grandes en una
progresión que va de lo particular a lo más general y abstracto. No se trata de
un proceso de acumulación de ideas, sino que de un proceso de transformación
de estas. En este aspecto adquiere gran importancia en la actualidad el enfoque
de la indagación, como forma de construcción del conocimiento y del proceso
de aprendizaje de las ciencias. En el caso de la física, la tradición nos muestra
que ha estado estrechamente vinculada a los procedimientos experimentales,
tanto es así, que se considera como parte de las ciencias naturales. Por lo tanto,
hasta ahora, el aprendizaje de la física requiere necesariamente de una relación
directa con las prácticas de laboratorio (Unesco, 2005).
En la actualidad, la Alfabetización Científica se considera un enfoque
curricular emergente que trata de arbitrar la combinación de palabras clave
tales como: ciudadanos, democracia, ciencia tecnología y tecnologías de la
información y acción social (Perales & Cañal, 2000). En este ámbito, para PISA
2006, lo esencial de la alfabetización científica incluye la habilidad para aplicar
conocimiento científico en situaciones de la vida cotidiana. Por ejemplo: los
jóvenes estudiantes deben desarrollar la capacidad para adquirir o descubrir
conocimiento científico y usar este conocimiento para identificar preguntas,
adquirir nuevo conocimiento, explicar situaciones o fenómenos científicos,
obtener conclusiones basadas en evidencias sobre cuestiones relacionadas
con el ámbito de lo científico, así como también la disposición para participar
en cuestiones relacionadas con la ciencia, con una actitud constructiva de
ciudadano preocupado y reflexivo (OCDE, 2006).
Asimismo, la vida cotidiana posee un valor motivacional intrínseco y sirve
como punto de partida para la substitución de los conocimientos científicos.
Una de las diferencias principales del pensar científico con respecto del pensar
cotidiano o de sentido común es que el primero está fuertemente basado en es-
tructuras matemáticas. Los científicos, particularmente los físicos, usan un
lenguaje matemático para estructurar su pensamiento (Pietrocola, 2002) y así
se puede decir que la física es una ciencia que elabora modelos de la realidad,

48
altamente matematizados, los cuales se confrontan con los resultados o evi-
dencias de sus experimentos. Este proceso constituye una especie de diálogo
con la naturaleza por medio de los modelos.
La física trata fundamentalmente con construcciones conceptuales y la
utilización de modelos para su definición; la definición de cantidades físicas
corrientemente en uso ha resultado ser el producto de largos procesos de abs-
tracción. La caída de una piedra, la alternancia del día y la noche y el flujo de
un río son fenómenos naturales y también son objeto de estudio de la física. Un
ejemplo claro lo constituye el caso de la energía, concepto que no aparece en
escena, sino recién hasta comenzado el siglo XVIII (Viennot, 2001) y que en la
actualidad se presenta como un concepto abstracto unificador de los diferentes
fenómenos presentes en la naturaleza, cuyo estudio dio origen a la física como
la conocemos en su estado actual (Garrido et al., 2008).
La física describe los fenómenos en términos de cantidades físicas y leyes. En
este proceso de abstracción, donde los conceptos se construyen, las nociones
familiares o intuiciones son de poca utilidad. El proceso es, de hecho, lejos de
ser natural, como lo prueba la historia misma de la ciencia (Viennot, 2001). Sin
embargo, para la enseñanza de la física los conocimientos previos y concepciones
alternativas son fundamentales, puesto que todo planteamiento didáctico actual
implica proponer un modelo que trata de responder preguntas como: ¿cómo
se produce el aprendizaje?, ¿qué factores lo condicionan?, ¿qué consecuencias
tienen para la enseñanza?, ¿cómo se evidencia el aprendizaje? Una respuesta
desde la teoría actualmente aceptada (Perales & Cañal, 2000) en la física, como
parte de una didáctica de las ciencias experimentales, lo constituye la concep-
ción constructivista de la enseñanza y el aprendizaje. Esto implica considerar
la importancia de los conocimientos previos o concepciones alternativas que
tiene quien participa del proceso de enseñanza y de aprendizaje de la Física. De
este modo, el tratamiento de los contenidos de física en el aula debe hacerse en
el contexto de una metodología donde confluyan, permanentemente, teoría y
práctica e investigación y enseñanza (Lat. Am. J. Phys. Educ,. 2009).
Primer campo: interacciones entre partículas y la energía
Entre los conceptos y principios fundamentales de la física, encontramos que las
interacciones entre partículas y campos gobiernan el mundo natural tal como
hemos llegado a conocerlo, de forma que se puede afirmar que este concepto

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