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Ideas de Tiempo con estudiantes de Ciencias de Comunidades Culturalmente Diferenciadas: Revisión de antecedentes

Por Juan Carlos Castillo Ayala
Magisterio
30/07/2020 - 13:45
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Este artículo presenta un estudio de los antecedentes relativos al proyecto de investigación “Ideas de Tiempo de Estudiantes de primer semestre de Licenciatura en Ciencias: Estudio Comparativo con Comunidades Culturalmente Diferenciadas mediante Perfil Conceptual”, realizado por Juan Carlos Castillo Ayala orientado por la Doctora Adela Molina Andrade.

Introducción

A continuación se presenta un estudio de antecedentes del proyecto de investigación, con el fin ubicarlo en la dinámica investigativa de la enseñanza de las ciencias, además de establecer los subsidios teóricos y metodológicos que permitirán su desarrollo y aportes a la enseñanza de las ciencias. Teniendo en cuenta la naturaleza de esta investigación, su enfoque metodológico y teórico, los antecedentes pueden ser ubicados de acuerdo con las categorías que se muestran a continuación. 

Enfoques culturales en investigación en enseñanza de las ciencias

Hace aproximadamente dos décadas que se han desarrollado investigaciones que abordan relaciones entre la ciencia, su enseñanza y aprendizaje y la cultura; estos trabajos se agrupan como Enfoques culturales en enseñanza de las ciencias; dentro de estos se encuentran líneas como la de Colectivos de Pensamiento, Visión de Mundo, y otras relacionadas con la diversidad cultural en la escuela. 

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Según la perspectiva de colectivos de pensamiento, la génesis y el desarrollo del conocimiento está relacionada con ideas que tienen sus bases en el pasado y que persisten a pesar de las modificaciones que experimentan (Fleck L., 1935 A), (Mejía, 1991). Estas ideas son interpretadas adaptándose al contexto; así, la observación y la interpretación están histórica y culturalmente condicionadas a un colectivo. Se considera que en el proceso de conocimiento participan el individuo, el colectivo y la realidad; esta última compuesta por ideas histórica y colectivamente constituidas. Así, el pensamiento del individuo está determinado por lo que el colectivo determina como inteligible. En este orden de ideas, los hechos ocurren en un contexto histórico del pensamiento, siendo resultado de un estilo de pensamiento colectivo (Fleck, 1935).

existe una tradición investigativa en el campo de la enseñanza de las ciencias con enfoque cultural; que existe una relación entre la diversidad cultural y la diversidad conceptual; que la línea de investigación sobre ideas de los estudiantes, en general, no aborda la relación entre diversidad y cultural y conceptualización. 

La perspectiva de Word View (Cobern 1991) plantea que la visión de mundo está ligada a la organización de la mente, implica también un conjunto de presupuestos subyacentes a los actos, pensamientos y juicios, entre otros. Estos presupuestos tienen carácter epistemológico y ontológico y se constituyen en criterios que poseen una potencia para el individuo, la cual está dada por su ubicación en la visión de mundo. En este sentido, un concepto es central en el pensamiento si es relevante en una gran variedad de contextos, es decir, si se aplica a la solución de un gran número de problemas (Cobern, 1996), (Molina, Mojica, & López, 2005). Dentro de estos conceptos centrales uno de los más importantes es el tiempo.

Por otra parte hay una línea de investigación con enfoque multicultural (Niño El-Hani & Mortimer, 2007), centrada en la problemática que emerge en las escuelas debido a la presencia de estudiantes provenientes de otras culturas; aspecto que plantea retos al sistema educativo (Aguado & Mailk, 2001) (Stanley & Brickhouse, 2000) (Cobern, W. & Loving, C, 2001). La reflexión en esta línea de investigación está especialmente relacionada con las reformas educativas para atender a las poblaciones inmigrantes. Esta línea de investigación ha propuesto modelos de educación multicultural tales como el de competencia cultural, emancipación cultural y el de acción antirracista y sociopolítica (Cabo & Enrique, 2004), entre otros, y modelos de inclusión, como la “escuela integrada” que se ha puesto en práctica en el Distrito Capital en los últimos años (Alcaldía Mayor de Bogotá & Secretaría de Educación Distrital, 2007).

Dentro de los enfoques culturales se puede distinguir otro, el enfoque intercultural (Cabo & Enrique, 2004), línea de investigación caracterizada por reconocer la diversidad cultural en las formas de conocimiento (Aikenhead, 1993, 1996;Alhgren, 1996;Aikenhead & Ogama, 2007;Cobern, 1996;Cobern & Loving, 2001;Molina, 2002) (Molina, El-Hani, Sepúlveda, López, Mojica, Espitia, 2004), aspecto que implica visibilizar la validez de los diversos conocimientos y la diversidad epistémica involucrada en estos. Estas perspectivas permiten establecer relaciones entre la diversidad de formas de conocimiento y la diversidad epistémica con la diversidad cultural; es decir, las formas de conocimiento tienen un arraigo cultural (Toledo, 1998); la diversidad cultural, que se manifiesta a través de las formas de conocimiento, implica diversidad de significaciones y sentidos (Geertz, 1992). Así, la clase de ciencias debe posibilitar poner en diálogo y negociación los sentidos y significados propios de las culturas que allí confluyen (Castillo J. C., 2008).

Otra línea de investigación en la enseñanza de las ciencias, de enfoque intercultural, es la de Conglomerados de Relevancia (Molina, A., 2000). Línea basada en los valores como criterio de decisión; estos permiten resolver problemas y ambigüedades generadas en los actos de habla y las negociaciones de significados, soportados en las culturas de base. En esta perspectiva, la diversidad cultural se examina asumiendo la cultura configurada desde la diferencias y la heterogeneidad (García Canclini, 2004). En este sentido, lo que se encuentra en una sociedad es un conglomerado de relevancias, valores que expresan las heterogeneidades y diversidades que la constituyen, producto de procesos históricos y sedimentaciones culturales (Geertz, 1983). Así, estos estudios permiten rastrear rasgos ligados a la diversidad cultural en las ideas de los estudiantes.

Perfil conceptual

En esta línea de investigación, se relacionan las modalidades de pensamiento con formas de hablar, y se centra en la indagación de la producción de significados en la clase de ciencias. Propone la noción de Perfil Conceptual como un sistema de pensamiento dentro de una cultura; este sistema se presenta como un espectro de ideas cuyas zonas están definidas por su naturaleza ontológica y epistemológica (Mortimer, 2001); así, un determinado concepto puede tener múltiples definiciones ontológicas y epistemológicas de acuerdo con las zonas del perfil (Pedreros, 2010). Visto así, no hay una forma única y homogénea de pensar, ya que coexisten diferentes formas de pensamiento, hay dos o más significados para un mismo concepto que se emplean correctamente según el contexto. Un ejemplo de esto son los conceptos que en la visión clásica y moderna de la física no son conmensurables como el tiempo. El Perfil Conceptual no asume el aprendizaje como un cambio conceptual, sino un enriquecimiento de las ideas involucradas en la comprensión de un fenómeno (Mortimer, 1995). 

A propósito del perfil conceptual, se encuentran trabajos que abordan conceptos como la entropía (Mortimer & Ribeiro, 2004), masa y peso (Moro, et al, 2007), el equilibrio (Pedreros, 2011), la energía (Domínguez & Stipcich, 2010), la vida (Coutihno, Niño El-Hani, & Mortimer, 2007) (Coutinho, Parentoni Martins, & Menezes, 2011) (Rodrigues e Silva, 2006) (Alvares de Matos, et al, 2005), el manglar (Eusebio da Silva, Ribeiro & Borstelmann de Oliveira, 2005), la adaptación en la evolución (Sepúlveda, 2008, 2010), la causalidad (Zamorano, Gibbs, Moro & Viau, 2005), y la estructura de la materia (García & Flores, 2005), entre otros.

Ideas de los estudiantes

Una de las líneas de investigación en enseñanza de las ciencias más abordadas, desde los años setenta (Furio, 1996), es la de Ideas Previas. Esta línea de investigación parte de la hipótesis de que los estudiantes poseen ideas acerca de los fenómenos y conceptos de las ciencias, adquiridas antes de la instrucción (Driver, 1988) (Osborne & Freyberg, 1991), siendo estas las que justifican el cambio conceptual (Driver, 1988). En esta línea se pueden distinguir dos enfoques: uno está centrado en los cambios en las formas de razonamiento en relación con los procesos de aprendizaje (Piaget & Inheldert, 1972), que están determinados por las estructuras lógicas que se relacionan con el grado de desarrollo (Piaget, 1984). Un segundo enfoque plantea que la construcción del conocimiento se da a partir de las concepciones que tienen los individuos, y su evolución es posible a través de la estimulación de la curiosidad, de actividades de contrastación con hechos nuevos y comparación de las concepciones de otros individuos (Driver, 1988) (García Hourcade & Rodríguez de Avila, 1988). Además se plantea que la evolución de los distintos conceptos y la integración de estos al proceso de pensamiento conducen a niveles progresivos de formulación que posibilitan la apropiación de los saberes; así, la apropiación de nuevos saberes está en íntima conexión con las ideas previas de los individuos (Giordan & De Vecchi, 1988; Mora & Herrera, 2009). 

Otra línea es la de Concepciones Alternativas (Oliva Martínez, 1999) (Pinto, Aliberas & Gómez, 1996). Se reconoce que los estudiantes poseen sus propias concepciones acerca de los fenómenos y conceptos, previas a la instrucción; estas concepciones, en general, se consideran no coincidentes con las de las de las ciencias, aun así son funcionales en determinados contextos. Esta línea de investigación centra sus esfuerzos en la caracterización de las concepciones de los estudiantes como punto de partida para la enseñanza; promoviendo actividades que posibilitan el cambio de las nociones individuales por las de las ciencias (Driver & Erikson, 1983).

Un enfoque similar es el de las Teorías Implícitas, que considera que las ideas que tienen los individuos están articuladas con teorías, es decir que los estudiantes tienen sus propias teorías que son, en general, diferentes a las teorías científicas (Rodrigo, Rodríguez & Marrero, 1994); en este sentido, el aprendizaje de las ciencias no es simplemente un cambio conceptual sino un cambio en la conceptualización misma. 

Otra de las líneas de investigación que explora las ideas de los estudiantes es la que está centrada en los Modelos Mentales (Pinto, Aliberas, & Gómez, 1996). Esta línea de aborda la problemática de la comprensión de las representaciones que tienen las personas acerca de los fenómenos y conceptos (Johnson-Laird, 1983,1996), con el fin dar cuenta de los procesos de construcción y evolución de las representaciones en el aprendizaje (Moreira & Greca, 2003).

Los anteriores enfoques investigativos ponen de manifiesto la diversidad de ideas que confluyen en la clase de ciencias y la importancia de tenerlas en cuenta en los proceso de enseñanza; sin embargo, no abordan la relación entre diversidad cultural e ideas de los estudiantes para la enseñanza de las ciencias.

Dentro de las investigaciones acerca de las ideas de los estudiantes, se encuentran algunas referidas a los conceptos de masa, peso y volumen (Bullejos de la Higuera & Sampedro Villasan, 1999; Caggiani, Pastrana, & Alliau), fuerza (Mora & Herrera, 2009; Jiménez, Martín & Solano), calor (Lang da Silveira & Moreira, 1996), flotación (Barral, 1990) (García Cabrero & Jiménez Vidal, 1996), estructura de la materia (Valderrama, Vergara & Enciso, 2009; Velasco & Garritz, 2003), ideas o concepciones de los estudiantes sobre la evolución (Fernández & Sanjose, 2007), otros que abordan las ideas y dificultades de los estudiantes en relación con la contracción de longitudes y la dilatación del tiempo, y otros aspectos del aprendizaje y la enseñanza de la teoría de la relatividad (Alemán Berenguer & Pérez Selles, 2000; Toledo, Arrissecq & Santos, 1997; Alemán Berenguer & Pérez Selles, 2001; Arriassecq & Greca, 2002); estos últimos ponen de manifiesto que la mayor dificultad en el aprendizaje de la teoría de la relatividad está en el hecho de que las ideas que tienen los estudiantes acerca del tiempo y el espacio son más cercanas a los conceptos de la mecánica newtoniana.

Trabajos acerca del tiempo

El tiempo y su naturaleza han implicado desarrollos y reflexiones de diferentes órdenes (Martins, 2004), los cuales provienen de la filosofía, la literatura, la historia, las artes y las ciencias naturales, entre otras. Estos muestran diversidad de aspectos relacionados con la categorización del tiempo; parafraseando a Wheeler, este (…) viste un traje diferente para cada papel que desempeña (Wheeler, 1990) (…) en los distintos contextos disciplinares, apareciendo de formas distintas, como tiempo real, tiempo físico, tiempo fenomenológico (Husserl, 1928), tiempo epistemológico, entre otros. También hay controversia respecto del tiempo, como la controversia entre tiempo absoluto y tiempo relativo, tiempo reversible y tiempo irreversible, tiempo real, o como categoría del pensamiento, entre otras.

Además, se puede afirmar que las distintas maneras de hablar acerca del tiempo están instauradas en el mundo del hombre, en las sociedades, en las culturas, en las religiones, en las formas explicativas y, en última instancia, en la experiencia de los individuos y de los grupos humanos, evidenciada en la discursividad (Ricoeur, 1995), aspecto que puede entenderse como una relación íntima entre la concepción de tiempo y de historia; en configuraciones de lenguaje (Orellana, 2003) “(…) la manera que tiene un pueblo de experimentar las condiciones y limitaciones de su existencia aparece en su lenguaje y sus comportamientos” (Ricoeur, et al, 1975), aspecto que muestra una relación íntima entre el tiempo y la cultura ya que la discursividad, ligada al lenguaje y los comportamientos de los grupos humanos, son constituyentes de la cultura misma. 

En la ciencia moderna el tiempo adquiere un papel muy importante puesto que es un elemento estructurante de teorías (Castillo, 2006; Guerrero, 2000). Con la Mecánica Newtoniana y el surgimiento del mecanicismo como paradigma e imagen de conocimiento (Elkana, 1983), el tiempo adquiere un papel fundamental, no solo porque las descripciones involucran magnitudes que varían con el tiempo, sino porque se encuentra en las bases mismas de las teorías (Hertz, 1899); las leyes de la física incluyen algún concepto o caracterización del tiempo. Newton, en su obra Principios matemáticos de la filosofía natural hace amplias disquisiciones con la pretensión de poner en claro qué es el tiempo; más aún, en la Ley de la inercia hay una caracterización implícita del mismo (Reichenbach, 1958). 

En relación con trabajos sobre el tiempo, se encuentra una gran cantidad de reflexiones desde distintas disciplinas (Martins, 2004); en la filosofía hay reflexiones desde Aristóteles (Artistóteles, Physica), pasando por Kant (Kant, 1781), hasta la fenomenología (Heidegger, M., 1927; Heidegger, M., 1929) (Husserl, 1928; Velmans, 2007); otras ligadas a la historia y la filosofía de la física (Reichenbach, 1958; Friedman, 1983; Bachelard, 1999; Gutiérrez C., 2006; Gould & Acero, 1992; Mashaal, 1995); también se encuentran trabajos sobre el tiempo en disciplinas como la geología (Hervé, 1999; Gould & Acero, 1995) y trabajos que abordan el tiempo histórico en relación con las narrativas y la construcción de la historia (Ricoeur, 1991; Ricoeur, 1995; Vega, 2005; Zuluaga, 2005; Hernando, 1983; Ecolar, 2002; Blanco, 2007); algunos trabajos de especial interés para esta investigación, abordan la relación entre tiempo y cultura (Ricoeur, et al 1975; Martínez, 2009; González, 2005). En el ámbito de la investigación en enseñanza de las ciencias se encuentra la tesis El perfil epistemológico del tiempo en la ciencia (Martins, 2004). Trabajos e investigaciones acerca del tiempo y la diversidad cultural en la educación en ciencias, no se ha encontrado ninguno, en el rastreo realizado. Finalmente, hay algunos trabajos sobre los conceptos de tiempo en la física (Prigogine, 1999; Prigogine, 2001; Friedman, 1983; Gutiérrez, 2006; Martins & Zanetic, J., 2002; Wheeler, 1990; Saavedra, 1999).

A manera de conclusión

Este estudio de antecedentes muestra que existe una tradición investigativa en el campo de la enseñanza de las ciencias con enfoque cultural; que existe una relación entre la diversidad cultural y la diversidad conceptual; que la línea de investigación sobre ideas de los estudiantes, en general, no aborda la relación entre diversidad y cultural y conceptualización. Existen los subsidios teóricos y metodológicos para emprender esta investigación.

Juan Carlos Castillo Ayala. Departamento de Física Universidad Pedagógica Nacional. Estudiante del Doctorado Interinstitucional en Educación, Universidad Distrital Francisco José de Caldas. jccastillo@pedagogica.edu.co

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