Documento: La naturaleza de la ciencia en la formación de profesores de Ciencias Naturales_EC180

1. La naturaleza de la ciencia en la formación
de profesores de ciencias naturales
AGUSTíN ADÚRIZ-BRAVo'
lntroducción
En este capítulo nos ocupamos de una relación muy específica entre la di-
dáctica de las ciencias naturales y la epistemología (o filosofía de la ciencia),
en Ia que Ia primera de estas dos disciplinas toma a Ia última como objeto
a enseñar con Ia finalidad de introducir un componente de naturaleza de
Ia ciencia en el currículo de ciencias naturales para todos los niveles edu-
cativos, desde Ia educación infantil hasta la universidad (Adúriz-Bravo,
1999, 2001a). En particular, en esta tarea de didáctica de Ia epistemología
nos enfocamos en el ámbito de la formación inicial y continuada de los
profesores de ciencias naturales que trabajan en esos distintos niveles
'.{dúriz-Bravo, 2001a, 2002b; Adúriz-Bravo et al., 2002).
Entre la multiplicidad de sentidos que el término 'epistemología' recibe
en la literatura especializada, nosotros Io utilizamos en este capítulo para
dar nombre a la metaciencia que estudia las ciencias naturales desde una
perspectiva tradicionalmente enfocada aI conocimiento científico en sí
mismo (Klimovsky,1994). Es decir, consideramos que Ia epistemología es
una disciplina científica de carácter metadiscursivo (o de segundo orden),
como lo son también la historia y Ia sociología de Ia ciencia (Adúriz-Bravo,
1999).
Se han establecido muchas relaciones entre epistemologÍa y didáctica
de Ias ciencias a Io largo de Ia historia de ambas disciplinas. Gran canti-
dad de trabajos escritos por didactas de las ciencias en los últimos treinta
Grupo de Epistemología, Histor¡a y Didáctica de las Ciencias Naturales, Centro de Formación e lnvestigac¡ón en Ense-
ñanza de las Ciencias, Facultad de C¡encias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. CEFIEC, Planta Baja, Pa-
bellón 2, Ciudad Un;versitaria, lntendente Güirald es 2620, (Cl428EHA) Buenos Aires, Argentina. E-mail: adurizbravo@
ya hoo.com.ar

2. Didáctica de las ciencias. Aportes para una discusión
años atienden a estas disciplinas desde diversos ángulos (Hodson, 1988;
Duschl, 1994; Matthews, 1994; Izquierdo, 1996; McComas, 1998; Izqui-
erdo y Adúriz-Bravo, 2003b). Una posible clasificación de estas relaciones
se esboza en el sistema expuesto en la figura 1 (que es desarrollado en
profundidad en Adúriz-Bravo, 1999, 2001b). Sin entrar en detalles sobre
los cinco tipos distintos de relación que hemos postulado, diremos que
cada una de estas dos disciplinas puede tener a Ia otra como objeto de
estudio, como fuente de inspiración de modelos teóricos o como marco
referencial metadiscursivo. En el caso de que la epistemología estudie el
funcionamiento de la didáctica en tanto que disciplina académica (Relación
1, Ilamada por nosotros metateórica), tenemos definida el área de inves-
tigaciones que se ocupa del estatuto epistemológico de la didáctica de las
ciencias naturales (Adúriz-Bravo, 2000).
1. Funciona como objeto de estudio de la
2. Es utilizada como herramienta dentro de las propuestas de la
3. Constituye explicaciones por analogías con la
I
a-tf _t-
Epistemología
'ft
3b
vriL
Didáctica
de las ciencias
4 lnserta sus propuestas en el s¡stema filosófico de la I
5 Funciona como objeto de estudio de la I
F¡gura l. Posible clasificación de las relaciones entre la didáctica de las ciencias y la epistemología.
Tras haber analizado este estatuto con el aparato teórico del llamado
modelo cognitivo de ciencia, principalmente debido al epistemólogo es-
tadounidense Ronald Giere (1992), consideramos que nuestra disciplina
también posee un carácter metacientífico, es decir, tiene por objeto de
estudio a las propias ciencias naturales, entendidas como conocimiento y
como actividad, y la enseñabilidad de tales ciencias por perspectiva teórica
directriz (Adúriz-Brav o, 1999 / 2000, 2 000; Adúriz-Bravo e Izquierdo, 2 00 1 ;
Eder y Adúriz-Bravo, 2001 ; Adúriz-Bravo et al., 2003). Nuestro análisis de la

3. La naturaleza de la ciencia en la formación de profesores de ciencias naturates
:-dactlca de las ciencias naturales Ia caracteriza como una disciplina autó-
:- na )' consolidada, que involucra componentes científicas y tecnológicas.
1 este sentido podemos, siguiendo a Estany e Izquierdo (2001), ubicar a
---..üstra disciplina dentro de la categorÍa de las ciencias de diseño, cuya
:-ralidad principal es Ia intervención transformadora sobre la realidad.
partir de estas primeras consideraciones, nos interesó pasar a estu-
:rar la epistemologÍa desde la didáctica de las ciencias (relación 5, que
--arnamos material) (Adúriz-Bravo, 2001a, 2001b;Adúriz-Bravo et a1.,2002),
-: -ies entendemos que un problema de relevancia para la investigación
:ldáctica actual es Ia transposición didáctica de las metaciencias (esto es,
-tr transformación en objetos enseñables), dado eI valor que ellas tienen
;ara la alfabetización cientifica de Ios ciudadanos. Podemos decir entonces
lue nuestro trabajo académico se ubica en eI área de la didáctica de las
:-encias que se conoce con la sigla HPS (en inglés 'historia y filosofÍa de Ia
::encia para la enseñanza de las ciencias').
Dentro de esta área surgen importantes movimientos intelectuales que
'bogan, a nivel mundial, por la introducción de un fuerte componente
:ietacientífico -proveniente de la epistemologÍa, la historia y la sociolo-
¡la de la ciencia, y Ilamada genéricamente naturaleza de la ciencia- en el
:urriculo de ciencias naturales para todos los niveles educativos (AAAS,
-:t89' yi11r, 1' Osborne, 1998). De tales planteamientos surge la necesidad
lc garantizar que los profesores de ciencias en formación y en actividad
:engan algún contacto formal con esas disciplinas.
En este sentido, diversos especialistas tanto del ámbito internacional
¡omo de nuestra región, han proporcionado razones de peso para la in-
troducción explícita de la naturaleza de la ciencia en la formación inicial y
continuada del profesorado de ciencias naturales (Matthews, 1994, 2000;
Driver et al., 1996; Izquierdo, 1996, 1999, 2000;Jiménez Aleixandre, 1996;
Duschl, 1997; McComas, 1998). Entre estas razones se cuentan:
1. Que la naturaleza de la ciencia proporciona a los profesores una visión
crÍtica sobre el conocimiento y la actividad cientÍfica, su evolución y sus
relaciones con Ia sociedad y la cultura; esta visión influencia implícita
1 explícitamente las unidades didácticas que ellos planifican;
l. Que fundamenta el diseño del currículo de ciencias, dando sentido a la
selección, secuenciación e interrelación de Ios contenidos.
3. Que muestra a los profesores los obstáculos que encuentran los es-
tudiantes en el aprendizaje de las ciencias; en efecto, se ha trabajado
79

4. D¡dáct¡ca de tas ciencias. Aportes para una discusión
mucho con Ia hipótesis de que es lÍcito planteal un cierto paralelismo
heurÍstico entre ontogenia y filogenia.
4. Que inspira abordajes didácticos basados en elementos provenientes
de Ia historia de la ciencia de todos los tiempos'
5. Que proporciona materiales instruccionales, enüe los cuales se cuentan
Ias biografías de investigadoles, los textos científicos originales, las
'reconstrucciones racionales'de episodios de creación en cienCias, los
elementos de lógica formal y las actividades Sobre metodología cientí-
fica.
6. Que pone en tela de juicio las imágenes distorsivas que Sobre Ia ciencia
y los científicos tiene el público general.
7. Que es un instrumento potente para aumentar el rigor del pensamiento
y del discurso en ciencias naturales y en las demás áreas curyiculares.
8. Que constituye en sí misma un contenido con enorme valor cultural a
enseñar dentro del currículo de ciencias; se supone que este contenido
es una componente insoslayable de la educación general de los ciudada'
nos, capaz de ay,udarlos a Ia hora de tomar decisiones razonadas sobre
temas de ciencia y tecnología que los implican activamente.
Por todas estas razones nos parece central abocarnos a estudiar, desde
la didáctica de las ciencias naturales, posibles formas de integrar signifi-
cativamente la naturaleza de la ciencia en la formación de los profesores
de ciencias para todos los niveles educativos. La naturaleza de Ia ciencia
podrÍa cumplir, en esta formación, al menos tres fines distintos: 1. Un fin
intrínseco, por eI cual ella provee a los profesores una reflexión crítica,
con fundamento teórico, sobre Ia ciencia; 2. Un fin culrural, por el cual
los profesores se apropian de un contenido valioso dentro del panorama
de creaciones intelectuales humanas; y 3. Un fin instrumental, por el cual
la naturaleza de Ia ciencia ayuda a que los profesores aprendan mejor los
contenidos de ciencias y sean luego capaces de enseñarlos más significa-
tivamente.
Se hace pues necesario seleccionar algunos contenidos de Ia naturaleza
de la ciencia y relacionarlos de diversas maneras con los contenidos de
las ciencÍas naturales y de la didáctica de las ciencias para apuntar a estos
fines. Nos guÍa, en particular, Ia premisa de que los contenidos de Ia natu-
raleza de la ciencia han de alcanzar funcionalidad, esto es, deben ejercer
una i¡fluencia positiva concreta y tangible en la práctica profesional de los
profesores de ciencias naturales (Adúriz-Bravo, 2001a, 2002b), y también

5. La naturateza de la ciencia en ta formación de profesores de c¡encias naturates
rescatamos el valor de la epistemología como un podeloso instrumento
para razonar, explicar y argumentar. Es en este sentido que hablamos de
una formación del plofesolado de ciencias naturales epistemológicamente
fundamentada (Izquierdo y Adúriz-Bravo, 2003a).
A la hora de recoger plopuestas pleexistentes para acercar a los profeso-
res de ciencias naturales a la naturaleza de Ia ciencia, constatamos ciertas
ausencias impoltantes que todavía están lejos de solucionarse (Adúriz-Bra-
vo, 2001a). Ésto puede deberse en parte a Ia influencia que ha ejercido el
currÍculo tradicional de las titulaciones de ciencias naturales, poco adepto
a la reflexión metateórica, en Ia formación inicial de| profesorado. Pero
también ha intervenido el reconocimiento bastante generalizado de que los
CurSos de epistemologÍa "pura" tienen una influencia menor en la práctica
de la enseñanza de las ciencias en Ias aulas. Entonces lecuperamos la idea
de una introducción funcional y significativa de la epistemología, buscando
integrarla con la didáctica de las ciencias, que, entendemos, es Ia disciplina
de especialización de los profesores de ciencias naturales.
Otro problema que nos hemos encontrado es la falta de actualidad
de los contenidos epistemológicos que se han intentado enseñar a los
profesores de ciencias. La mayor parte de estos contenidos provienen de
escuelas epistemológicas de Ia primera mitad del siglo XX, tales como el
positivismo lógico y el racionalismo crítico (Jiménez Aleixandre, 1997i
-dúriz-Bravo, 2001a). También es marcada }a influencia que ha tenido
en nuestra disciplina la "irrupción de la historia" advenida con el trabajo
fundacional de Thomas Kuhn; sin embargo, no se recuperan sus relecturas
más actuales ni se exploran a fondo sus implicaciones didácticas en el
ámbito de la formación de profesores.
Frente a estas primeras Cgnstataciones, nOS ha Sido necesario crear
en muchos casos abordajes y propuestas novedosas para transponer la
epistemología y las demás metaciencias con el fin de que los profesores
Ias encuentren valiosas para su práctica profesional. Esta tarea de reno'
r-ación de la enseñanza de la naturaleza de la ciencia nos ha exigido, a
Ios profesores de ciencias que la hemos asumido, la recolección, análisis,
adaptación y generación de criterios teÓricos, de aplicaciones prácticas,
de estrategias y de materiales didácticos.
Intentamos que nuestras propuestas para acelcar la naturaleza de la
ciencia a los profesores fueran coherentes con una concepción teÓrica-
mente fundamentada de lo que debería ser Ia formaciÓn universitaria del

6. D¡dáctica de las ciencias. Aportes para una discusión
profesorado de ciencias naturales, concepción presente en la didáctica de
las ciencias actual (Izquierdo, 1999; Sanmartí, 2000; Porlán et a.,2001),
y a la que adherimos por su consistencia con los resultados de la investi-
gación e innovación:
1. Una formación profesionalizadora, en la cual los contenidos más espe-
cíficos y distintivos son los de la didáctica de Ias ciencias naturales.
2. Una formación constructivista didáctica, que atienda a Ia significativi-
dad e interrelación de las diferentes dimensiones del conocimiento del
profesor (científica, pedagógica, psicológica, didáctica, metacientífica)
(Adúriz-Bravo, 2002b; Adúriz-Bravo e Izquierdo, 2002).
3. Una formación que tienda a la autorregulación del profesorado de cien-
cias, es decir, a garantizar profesionales autónomos y críticos.
Modelo para integrar la naturaleza de la ciencia en la formación
del profesorado de ciencias naturales
La alfabetización científica general del ciudadano, a nuestro juicio, debería
tender más a una comprensión profunda de la naturaleza de la ciencia
que a la enseñanza de un conjunto de contenidos científicos específicos,
puesto que éstos no siempre alcanzan gran utilidad en la üda cotidiana o
profesional y además son, a su debido tiempo, reemplazados por otros con-
forme las ciencias avanzan. Más bien nos interesa que quienes completan
su educación obligatoria (grosso modo comprendida entre los 5 y los 16
años de edad) sean capaces de dar una respuesta actualizada y dinámica a
preguntas tales como: ¿Qué es la ciencia?, ¿De qué manera se elabora?, ¿En
qué se diferencia de otros conocimientos y actividades?, ¿Cómo evoluciona
en eI tiempo y cómo es influida por la sociedad, la política, la economía y
la religión?, para que con eIIo estén plenamente habilitados en Ia toma de
decisiones fundamentadas en asuntos de ciencia y tecnología de relevancia
social, por ejemplo: clonación, transgénicos, eutanasia, energía nuclear,
armas de destrucción masiva.
Otro tanto puede valer para la formación de los profesores de ciencias
naturales, que son quienes (re)crean la ciencia escolar en todos Ios niveles
educativos (Izquierdo y Adúriz-Bravo, 2003a). Nos interesa poner a los
profesionales de la enseñanza de las ciencias en contacto con una visión de
la ciencia (su estructura y fundamentación, su funcionamiento, su historia,
sus condicionamientos y limitaciones) que los haga genuinos protagonistas
it,

7. La naturaleza de la ciencia en ta formación de profesores de cienc¡as naturales
de Io que Javier Echeverría (1995) llama eI contexto de educación de las
ciencias, que es parte integral de la empresa científica.
Para alcanzar el objetivo de alfabetizar metacientíficamente a los pro-
feso¡es de ciencias naturales, hemos dicho que resulta conveniente selec-
cionar de la naturaleza de la ciencia aquellos contenidos que apunten a los
r¡es fines principales y garanticen un alto grado de funcionalidad. En este
sentido, nos interesa rescatar contenidos recientes de las metaciencias, más
o menos consensuados por epistemólogos y didactas, y muy potentes para
reflexionar sobre la ciencia en eI aula, y luego transponerlos atendiendo a
los objetivos que se desean alcanzar en la formación del profesorado de
ciencias y en Ia alfabetización científica general, cuya meta es la "ciencia
para todos".
En los úItimos años hemos venido desarrollando un marco teórico para
proceder de manera más fundamentada y sistemática a esta selección de
contenidos de naturale za de la ciencia para 7a f ormación del profesorado
de ciencias naturales (Adúriz-Bravo 2001a,2002b; Adúriz-Bravo et al.,
2002; Aduriz-Bravo e Izquierdo, 2002). El núcleo de este marco consiste en
identificar Ios grandes campos teóricos estructurantes de Ia epistemología,
que son áreas temáticas características y distintivas más bien amplias,
en las cuales se ha desarrollado Ia reflexión metacientífica de todos los
tiempos. Los campos agrupan asuntos tales como la demarcación entre lo
que es y lo que no es ciencia, la naturaleza del conocimiento y el lenguaje
científico, el método, la evolución de las ciencias y el carácter normativo
de la epistemología.
La identificación de un campo esftucturante determinado permite re-
coger de las distintas escuelas históricas de la epistemología, los modelos
de la naturaleza de la ciencia más pertinentes a é1, relacionándolos en
una estructura de conjunto. Cada campo, tJna vez delimitado, posibilita la
formulación de unas preguntas metateóricas fundamentales, con sentido
para Ios profesores de ciencias, y Ia postulación de respuestas que tengan
implicaciones en Ia enseñanza de las ciencias naturales (Adúriz-Bravo e
Izquierdo, 2002). Ejemplificaremos eI funcionamiento de este esquema de
trabajo con un campo en particular, que hemos llamado "intervención y
metodologÍa" (Adúriz-Bravo).
Sin lugar a dudas, la metodología científica constituye un asunto central
de Ia naturaleza de la ciencia en el contexto de Ia enseñanza de las ciencias
naturales; así lo expresan los currículos de ciencias cuando hablan de que

8. Didáctica de tas ciencias. Aportes para una discusión
los estudiantes han de "aprender a pensar o a actuar científicamente".
Actualmente consideraríamos que eI término "metodología" tiene que
ver, en forma muy amplia, con todos los procesos de creación, validación,
sistematiz ación, comunicación y aceptación del conocimiento científico.
Sin embargo, no son pocos los estudios en didáctica que muestran que
esrudiantes y profesores de ciencias mantienen visiones bastante precarias
acerca de esta temática (Lederman,1992 Driver et al., 1996; McComas,
1998; Acevedo Díaz y Acevedo, 2002). En general, circula entre la educa-
ción científica un "método cientÍfico" universal, algorítmico y lineal, con
una fuerte carga de visiones epistemológicas cuestionables: Ia positivista,
que enfatiza la superioridad y certeza del conocimiento científico; la em-
pirista, que pone en el lugar más relevante de Ias ciencias la observación
y Ia experimentación; y la inductivista, que pretende que eI conocimiento
teórico se generaliza de alguna manera a partir de los datos crudos.
A fin de atacar estas imágenes distorsivas proponemos un trabajo in-
tensivo del campo de intervención y metodología con los profesores de
ciencias naturales. Este campo está formulado en forma genérica y abs-
tracta en un lenguaje teórico, por lo que debe operacionalizarse por medio
de las preguntas epistemológicas. Algunas de ellas son muy especÍficas:
¿Cómo se elabora la ciencia?, ¿Qué pasos siguen los científicos para crear,
contrastar y publicar nuevo conocimiento? Otras son más amplias y vincu-
lan este campo estructurante con los otros seis que hemos postulado, por
ejemplo: ¿Qué rol desempeña la comunidad científica en los procesos de
elaboración de Ia ciencia?, ¿Qué diferencia metodológicamente a Ia cien-
cia de otras creaciones intelectuales humanas?, ¿Cómo cambia la ciencia
nuestras formas de pensar, decir y hacer sobre el mundo?
Las respuestas a estas preguntas se extraen de algunos modelos epis-
temológicos, que seleccionamos por su "sintonía" con las finalidades de-
seables para la educación científica (Izquierdo y Adúriz-Bravo, 2003a). Es
decir, frente a la gran diversidad de ideas sobre la naturaleza de la ciencia
que circulan en Ia comunidad académica, planteamos una restricción muy
clara, fundamentada en lo que creemos ha de ser Ia enseñanza de las
ciencias. La imagen de ciencia que queremos que los profesores de cien-
cias naturales construyan es tTllsla y racionalista mods¡1da (Izquierdo,
2000;Adúriz-Bravo, 2001a;Adúriz-Bravo e Izquierdo, 2002); con ello nos
separamos del relatiüsmo que caracteriza las posturas constructivistas
más radicales.

9. La naturaleza de la ciencia en la formación de profesores de ciencias naturales
Esta elección nos conduce a aquellos autores y conceptos que para
nosotros pueden tener más valor en la profesionalización de los docentes
de ciencias naturales. Recurrimos por ejemplo al modelo cognitivo de cien-
cia (Giere, 1992) para hablar de la'relación entre realidad y predicación;
a una visión contemporánea de la axiologÍa científica (Echeverría, lggS)
para identificar las finalidades y los valores que guían la intervención
científica; a estudios recientes sobre la explicación científica (Thagard,
1992; Estany, 1993; Samaja, 1993) para enfatizar Ia imporrancia de la ar-
gumentación y de los diferentes tipos de razonamiento en el proceso de
creación científica.
Sin embargo, creemos que no se trata de exponer los modelos que hemos
seleccionado para los profesores de ciencias tal cual ellos son dentro de la
epistemologÍa académica, sino de presentárselos a través de ideas episte-
mológicas clave y de afirmaciones de carácter metateórico con relevancia
directa para la enseñanza de las ciencias. A modo de ejemplo, presenta/
ríamos a los profesores Ia idea de que los modelos teóricos son analogía§
de los sistemas reales que se generan por medio de un razonamiento aU-
ductivo a partir de los hechos científicos; y explicaríamos el contenido de
esta frase compleja vinculándolo con episodios específicos extraídos de la
historia de la ciencia; entre ellos, el descubrimiento del radio por parte del
matrimonio Curie (Adúriz-Bravo e Izquierdo,2004),la transición entre el
modelo del budín de Thomson y el modelo planetario de Rutherford para
el átomo (Adúriz-Bravo, 2002a), o la creación del'aceite de Lorenzo' como
tratamiento p ara la adrenoleucodistrofia (Adúriz -Bravo).
Este aparato teórico que sugiere el uso de una secuencia campos-pregun-
tas-modelos-ideas-episodios, es nuestro intento de respuesta a la cuestión
de qué naturaleza de la ciencia enseñar a los futuros y actuales profesores
de ciencias naturales. En cuanto a cómo enseñar esa naturaleza de Ia cien-
cia, hemos desarrollado un "modelo generativo expandido" (Adúriz-Bravo,
2002b; Adúriz-Bravo e Izquierdo, 2002), complementando las formulacio-
nes constructivistas clásicas (SanmartÍ, 2000, 2002) con un uso fuerte del
pensamiento analógico (Galagovsky y Adúriz-Bravo, 2001).
En efecto, consideramos que resulta provechoso abordar Ias ideas epis-
temológicas clave -durante la llamada fase de exploración del modelo
generativo- primero en un contexto no científico, por ejemplo: la vida
cotidiana, la literatura, el cine. Una vez trabajadas en profundidad, esas
ideas pueden ser 'proyectadas' sobre eI contenido científico mediante un

10. Didáctica de las c¡encias. Aportes para una discusión
razonamiento analógico. Así, hemos propuesto el uso de una novela policial
de Agatha Christie para estudiar eI razonamiento (Adúriz-Bravo, 2002a.
2003), de cómics para aprender sobre analogías, de cine comercial para
discutir sobre descubrimientos e invenciones científicas (Adúriz-Bravo e
Izquierdo, 2004), y de publicidad de televisión para examinar las imágenes
populares de ciencia. En la próxima sección mostramos específicamente
dos ejemplos de la manera en que trabajamos la naturaleza de la ciencia
con los profesores de ciencias que formamos.
!mplicaciones didácticas
Nuestros estudios teóricos sobre cómo llevar Ia naturaleza de Ia ciencia
a Ia formación inicial y a la capacitación en servicio de los profesores de
ciencias naturales, que ya llevan diez años de continuidad, han estado
acompañados de diversas propuestas prácticas, ensayadas con alrededor
de mil profesores de ciencias naturales en cinco países. Hemos dedicado
los cuatro últimos años a diseñar un curso completo de naturaleza de la
ciencia para los profesores en formación o en activo (Adúriz-Bravo). EI curso
está vertebrado alrededor de las tres grandes cuestiones que constituyen la
naturaleza de la ciencia, esbozadas más arriba: ¿eué es la ciencia?, i,Cómo
cambia?, y ¿Cómo se relaciona con la sociedad y la cuitura?
En particular, y como un apartado específico de la primera cuestión,
nuestra propuesta para introducir una visión actualizada de la metodología
cientÍfica consiste en una serie de actividades didácticas que se realizan
en alrededor de quince horas de clase teórico-práctica con los profesores
de ciencias. Tales actividades atienden a diferentes aspectos del proceder
cientÍfico, entre muchos otros: la importancia que tienen la analogía y Ia
abducción en la generación de hipótesis y modelos científicos (Meinardi
et a1.,2004); la implicación interactiva entre teorÍa y empiria, con la con-
secuente construcción de los hechos cientÍficos (Izquierdo, 1999, 2000);
los procesos lógicos de contrastación de modelos y los respectivos cursos
de acción frente a verificaciones y refutaciones empÍricas (Adúriz-Bravo).
Estos aspectos dan origen a un conjunto de ideas epistemológicas clave
que constituyen los contenidos del apartado del curso dedicado a la me-
todologÍa de las ciencias naturales.
En esta sección del capítulo, a modo de ilustración, presentamos breve-
mente dos de tales actividades, exponiendo las ideas clave a las que ellas
apuntan y haciendo énfasis en la respuesta que damos a cómo enseñar la
F]

11. La naturateza de la ciencia en [a formación de profesores de ciencias naturates
-aturaleza de la ciencia. Para un desarrollo más extenso de los conceptos
:rrstemológicos tratados aquí, Ios lectores pueden consultar el libro de la
::rstemóIoga española Anna Estany (1993).
Actividad 1: Pensionistas en formo!
:l esta primera actividad trabajamos sobre el cuento fantástico 'La patro-
:-a'. del escritor galés Roald Dahl (1990), para aprender Ia siguiente idea
.obre la metodologÍa científica:
Idea epistemológica clave 1. La construcción de un sistema que funciona
:omo ob.jeto de estudio cientÍfico se apoya en la selección de los hechos
tenidos como relevantes desde un modelo teórico v en su estructuración
nediante relaciones inferenciale s.
Inicialmente se les pide a los profesores que lean eI cuento completo,
, este se les narra en clase; alternativamente, se les puede entregar un
apretado resumen (presentado para los lectores en el cuadro 1). Tras co-
nocer el argumento, los profesores tienen que proponer y fundamentar
una respuesta a la pregunta ¿qué le pasará probablemente a Billy Weaver,
-:l protagonista de Ia historia? El acuerdo unánime en la respuesta ('Billy
morirá envenenado y será embalsamado por la ominosa patrona') da pie
para reflexionar acerca de los procedimientos intelectuales por los cuales
los profesores han llegado a construirla.
Cuadro 1. Resumen del cuento'La patrona'de Roald Dahl (1990) que se entrega
como material didáctico a los profesores de ciencias.
fines de Ia década de 1950, el joven Billy Weaver viaja de Londres a
,:h para incorporarse a su nuevo empleo. Llegado en tren a Bath aI ano-
i.-:c€r, pregunta dónde hospedarse; los lugareños le recomiendan una
sada. Camino a la posada, Billy pasa frente a una casa acogedoramente
-:ninada y decorada donde se ofrece 'alojamiento 1'desalurlo', Y decide
: bar suerte allí. Es recibido por una extravagante patrona, que parece
.:<r estado esperando su llegada. Tras acomodar a Billy, Ia patrona le
. rr eü€ se registre en el libro de huéspedes. AlIÍ é1 encuentra los nombres
'- dos jór'enes que se alojaron en Ia casa años antes: Chris Mulholland
--:eg Temple. Estos nombres Ie resultan a Billy mu1 familiares; él tiene
. :rpresión de haberlos leído en el periódico, mencionados juntos en Ia
r. -:-a , mala) noticia. La patrona invita a Billy a bajar a la sala para tomar eI

12. Didáct¡ca de las ciencias. Aportes para una discusién
té; allí él encuentra un perro y un loro embalsamados. Mientras Billy toma
su taza de té Ia patrona le habla sobre los antiguos huéspedes, alabando
la belleza física de los dos jóvenes, así como la de Billy. A Bilty le resulta
chocante el extraño olor que exhala la paftona y el fuerte sabor a almendras
amargas de la infusión. En un momento dado, la patrona le confiesa que
los muchachos todavía están en la casa, en el tercer piso.
La discusión que se genera permite introducir Ia idea clave. para cons-
truir un sistema coherente (la respuesta al enigma, debidamente funda-
mentada) se procede primeramente a seleccionar solo algunos hechos, cuya
relevancia viene dada por un marco teórico identificado previamente, y a
descartar todos los demás, asumiendo que no participan del sistema. A su
vez, Ios hechos seleccionados son'Ieídos' desde Ia teoría, que los trans-
forma significativamente. Por ejemplo, los profesores dicen que el 'olor a
pasillos de hospital' que emana de la patrona es un hecho relevante, puesto
que ayuda al proceso de construir la solución, pero esto sucede solo si se
acepta un determinado modelo teórico ('la anciana dama, aparentemente
inofensiva, resulta ser una envenenadora serial'), en el seno del cual ese
olor remite a las sustancias usadas para embalsamar.
una vez recogidos los hechos relevantes a la luz del modelo, es necesario
darles una estructura relacional. Esta estructura es explicativa, esto es, da
cuenta satisfactoriamente de todos esos hechos con referencia a un cierto
marco de suposiciones, que es el trágico final postulado e inferencial, pues
reconstruye los huecos faltantes por medio de vínculos generados en pro-
cesos de razonamiento. Por ejemplo, los profesores formulan aserciones
tales como: "suponemos que la patrona embalsama jóvenes guapos porque
tiene olor a formaldehído en las manos y porque sus anteriores huéspedes
desaparecieron y porque el té tiene sabor a almendras amargas".
sin embargo, y dado que el final del cuento queda totalmente abierto,
esta estructura de relaciones entre los hechos reconstruidos es además hi-
potética, vale decir, necesita de una serie de intervenciones para contrastar
su validez. A modo de ejemplo, Ios profesores pueden proponer "entrar
por la fuerza al tercer piso para encontrar los cuerpos prodigiosamente
conservados de Greg y chris", o "analizar químicamente el contenido de
ra taza de té de Billy para descubrir eI ácido prúsico introducido por Ia
maléfica patrona".
Hasta aquí hemos expuesto la fase exploratoria de Ia actividad, Ia que
hemos trabajado siempre dentro del campo semántico de la ficción literaria,

13. La naturaleza de [a ciencia en la formación de profesores de ciencias naturates
:n pequeños grupos y en plenario, con discusiones y puestas en común.
partir de este punto se procede a analogar los procesos cognitivos y
-:ngüísticos identificados en Ia tarea con los que se usarían típicamente
:n la metodología científica. Resulta interesante, por ejemplo, utilizar el
celebre 'caso Semmelweis' -el descubrimiento de la causa de Ia llamada
:rebre puerperal- tal cual Io narra CarI Hempel (1973), para establecer dicha
analogía. En el cierre de Ia actividad, se incita a los profesores a proponer
otros episodios de la historia de Ia ciencia en los cuales puede hacerse una
;efl exión epistemológica similar.
Actividad 2: Vampiros en Valaquia
Cuadro 2. Fragmento de la novela Drácula de Bram Stoker (1974) que
se entrega como material didáctico a los profesores de ciencias.
Ante mí se presentó un anciano de alta estatura, recién afeitado, con
excepción de un largo bigote. Se hallaba ataviado de negro desde los
pies hasta la cabeza y en su persona no se destacaba otro coior. (...)
Cuando atravesé el umbral, casi se precipitó sobre mí; me estrechó la
mano con tal fuerza que sentí en ella un agudo dolor, ya que, además,
aquella mano estaba tan fría como el hielo. En lugar de pertenecer a
un ser vivo parecía la mano de un cadáver. (...) Aquella era la primera
ocasión que tenÍa para [observar al conde] a fondo y me sorprendieron
mucho sus acentuados rasgos.
La aquilina nariz realmente le proporcionaba un perfil de águila. La
frente era alta y abombada. Los cabellos muy escasos en las sienes,
pero abundantes en el resto de la cabeza. Las cejas, muy pobladas,
casi se unÍan en el entrecejo, y eran de pelo tan hirsuto y abundante
que parecÍan rizadas. La boca, o al menos la parte que se veía bajo el
largo bigote, mostraba una expresión cruel. Sus dientes, muy blancos,
eran particularmente puntiagudos, pues sobresalÍan de los labios.
Estos últimos, de un color rojo fuerte, daban señales de una vitalidad
extraordinaria para un hombre de su edad. Las orejas eran muy blancas
y terminaban en punta. Tenía el mentón ancho, señal de energía, y
las mejillas un poco hundidas pero firmes. La impresión general que
proporcionaba su rostro era la de una insóIita palidez (pp. 42-46.
En esta segunda actividad trabajamos con las leyendas de vampiros,
procedentes del folklore centroeuropeo, para aprender dos ideas más
Eil

14. Didáctica de tas ciencias. Aportes para una discusión
sobre Ia metodologÍa cientÍfica, que complementan la presentada en la
actividad anterior:
Idea epistemológica clave 2. Las observaciones científicas están'carga-
das' de teoría, esto es, son filtradas, recortadas y alteradas por las ideas
previas del observador.
Idea epistemológica clave 3. Las explicaciones cientÍficas se realizan con
referencia a un modelo teórico que da sentido a los hechos del mundo.
En primer lugar, Ios profesores reciben una lista de observaciones
aparentemente inconexas, realizadas por campesinos de Valaquia (en la
actual Rumania) durante el Renacimiento. Tales observaciones remiten
a fenómenos en los cuales están implicados unos seres a los que ellos
llaman'no-muertos' (vampiros). Los valacos relatan, por ejemplo, que los
vampiros cuando duermen en sus tumbas están rozagantes y rezuman
sangre fresca por la boca y que, cuando se los encuentra en pie -siempre
de noche- llevan largas capas negras, son páIidos como espectros y tienen
colmillos largos y afilados. Se pide a los profesores de ciencias que, desde
sus conocimientos previos, propongan explicaciones para dar cuenta de
estas observaciones tan disímiles.
Después de Ia discusión grupal acerca de las propuestas de los profe-
sores, se presentan dos explicaciones rivales para los datos disponibles:
la legendaria y la científica. La primera utiliza sólo un modelo teórico: el
'modelo vampiro'. Según este modelo, todos los personajes de las obser-
vaciones pertenecen a una única categoría, con la extraña propiedad de no
estar ni vivos ni muertos, y sus caracteres distintivos (hábitos nocturnos,
palidez de ultratumba, dientes afilados, avidez por Ia sangre humana...)
son atribuidos a su naturaleza intrínsecamente diabólica.
La segunda explicación, presentada una vez se ha analizado en detalle Ia
anterior, utiliza dos modelos teóricos independientes: el "modelo cadáver
en descomposición" y eI "modelo paciente porfírico". Las observaciones se
separan claramente en dos listas, una para los muertos en sus tumbas y
otra para los vivos en pie. Los muertos pasan a ser vistos como cadáveres,
cuya natural putrefacción produce gases orgánicos responsables de la tu-
mefacción (hinchazón) y una mezcla de sangre y linfa que es rojiza pero no
coagula. Los vivos, a su vez, pasan a ser considerados personas aquejadas
E'

15. La naturaleza de la ciencia en la formación de profesores de ciencias naturates
de una enfermedad genética muy rara, eI mal de Günther (cuyo nombre
médico es 'porfiria eritropoyética congénita'). Los síntomas principales de
esta dolencia son una anemia muy severa (de allí la palidez), defectos en
los dientes y actinismo (intolerancia a Ia luz solar, que les puede provocar
grar,Ísimas ulceraciones de la piel) (Blanck-Cereijido y Cereijido,l99T).
Con estos dos modelos en funcionamiento se muestra a los profesores
de ciencias que las observaciones de Ia lista original, Iejos de ser 'objetivas'
en el sentido tradicional, están'cargadas'de contenido teórico, es decir,
fuertemente influidas por las creencias populares. A modo de ilustración,
los 'dientes largos y afilados, teñidos en sangre' pueden ser reportados, en
iorma más neutra, como 'dientes defectuosos, coloreados anormalmente
que parecen más largos por la reüacción de las encías y la pérdida del
iabio superior'.
Toda esta primera parte de la actividad se complementa con elementos
ilstóricos y culturales sobre el mito del vampirismo que pueden funcionar
como recurso motivador. Por ejemplo, Ieemos algunos pasajes del clásico
Drácula de Bram Stoker (en eI cuadro 2 se presenta uno para los lectores)
'emos fragmentos de películas clásicas sobre vampiros. Estas referencias
permiten conectar más significativamente los contenidos de naturaleza de
ia ciencia que estamos trabajando con los conocimientos previos de los
profesores.
- continuación se procede en forma análoga a Ia actividad anterior: las
ldeas sobre observación, explicación y modelos, que fueron aplicadas a Ia
rrda cotidiana y aI lenguaje natural, se llevan ahora al ámbito de Ia inves-
ngación científica. Una de nuestras estrategias de trabajo es comparar las
erplicaciones rivales que los químicos Georg Ernst Stahl y Antoine-Laurent
de Lavoisier dieron aI fenómeno de la calcinación de los metales a 1o largo
del siglo XVIII (Izquierdo, 1996), hechas desde eI modelo 'flogistonista'y el
modelo'oxigenista' respectivamente. Nuevamente los profesores aportan
otros episodios cientÍficos sobre los cuales se puede establecer eI mismo
upo de reflexión metateórica.
A modo de conclusión
En los últimos treinta años, y merced aI trabajo de un grupo de académi-
.os como Derek Hodson, Michael Matthews, Norman Lederman y Mercé
Izquierdo, ha quedado bien establecida la importancia de la naturaleza
de la ciencia dentro de la alfabetización científica en todos los niveles

16. Didáctica de las ciencias. Aportes para una discus¡ón
educativos, incluyendo muy especialmente Ia formación del profesorado
de ciencias narurales. De allí creemos que tiene interés para Ia didáctica
de las ciencias actual pasar de las discusiones teóricas a la formulación
de propuestas prácticas en el área HPS.
Desde nuestro punto de vista, la tarea de integrar Ia naturaleza de la
ciencia en la formación de los profesores de ciencias tiene como requisito
indispensable contestar a Ia pregunta de para qué es necesaria tal inte-
gración (Izquierdo, 2000). Nuestra intento de respuesta a esta primera
pregunta curricular se esbozó en la primera sección del capítulo, en la que
dejamos en claro Ias funciones que para nosotros asumen estos contenidos
en el marco de la alfabetización científica. Sugerimos que la naturaleza de
la ciencia puede tener para el profesorado de ciencias un fin intrínseco,
un fin cultural y un fin instrumental.
Estos fines guían a su vez la selección de los contenidos metacientíficos
a enseñar a los profesores en formación o en servicio; queda así definida la
segunda pregunta curricular (qué naturaleza de la ciencia integrar). Nuestra
reflexión al respecto se desarrolló en la segunda sección del capÍtulo, en
la que se presentó un marco teórico construido alrededor del concepto de
'idea epistemológica clave'. Se puso énfasis en Ia necesidad de tener cri-
terios para tomar de las metaciencias solo aquellos modelos más valiosos
para la práctica profesional de los profesores de ciencias.
La definición de un componente epistemológico determinada genera una
tercera pregunta curricular acerca de las metodologías más pertinentes
para llevarla a la formación de profesores (cómo integrar Ia naturaleza de
Ia ciencia). La respuesta, que remite aI modelo generativo expandido por
medio de Ia analogía, fue objeto de Ia tercera sección del capíruIo.
En este momento nos encontramos en la etapa de ensayar los desarrollos
aquí expuestos en nuestro ámbito de trabajo diario, que es la formación ini-
cial de los profesores de ciencias naturales de secundaria en la Universidad
de Buenos Aires. Al mismo tiempo estamos difundiendo estos desarrollos
entre nuestros colegas de la comunidad de didáctica de Ias ciencias para
enriquecerlos con sus aportaciones.

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