Enseñar ciencias implica, según Sanmartí, contextualizar los contenidos, interrelacionar explicaciones y experimentos, desarrollar competencias lingüísticas y lograr que los alumnos construyan el sentido social de sus aprendizajes.

MC: ¿Cómo sintetizarías los enfoques vigentes para la enseñanza de las ciencias y cuáles son sus diferencias principales con los enfoques tradicionales?

NS: Todas las preguntas en educación son complejas y difíciles de responder, pero diría que en la enseñanza de las ciencias todo el mundo está de acuerdo en que nos movemos en el marco del constructivismo, aunque dentro de éste hay muchas visiones y subdivisiones. En cuanto a las diferencias, la idea básica es que los enfoques tradicionales se centran en la lógica del profesor que explica y que, como explica muy bien, se da por descontado que el alumno aprenderá si pone el esfuerzo necesario. En cambio, los enfoques constructivistas plantean que el aprendizaje es mucho más complejo y depende de todo lo que el alumno tiene en su cabeza, no sólo con respecto a cuestiones racionales sino también emotivas y sentimentales. También depende de la significatividad social. Éste es otro gran tema que apunta, por ejemplo, a las relaciones que se establecen entre la ciencia, la tecnología y la sociedad y que ha dado lugar a las corrientes denominadas CTS (Ciencia, Tecnología y Sociedad), a la educación ambiental, la educación para la salud, etc.

MC: ¿Qué cambios implica este enfoque con respecto a la didáctica?

NS: La didáctica hace repensar todo. Por ejemplo, la experimentación antes tenía básicamente una función de demostración de ese saber tradicional que se consideraba un saber perfecto. Hoy en día, la experimentación nos enfrenta con el problema de cómo conseguir que los alumnos cambien maneras de pensar, maneras de mirar las cosas, participen, etc. Entonces, el experimento ya no constituye una comprobación sino un punto de partida.
Otro cambio importante es la atención hacia el interés de los alumnos, que cada uno le dé sentido a aquello que está aprendiendo, sea un niño, un adolescente o un joven. Hoy no tenemos la idea de que ahora les toca aprender y que aprendan aunque no quieran.
Por lo tanto, debemos analizar qué sentido tiene para los alumnos aquello que enseñamos. Además, debe tener sentido social. Considerar el interés de los que aprenden no significa que deba ser una enseñanza divertida sino, entre otras cuestiones, una enseñanza que sirva para actuar en la colectividad de forma responsable.
Éstos son cambios muy profundos, que han abierto muchos frentes interrelacionados entre sí y que las comunidades científicas están investigando. Hay que considerar que la didáctica es muy joven como investigación. Antes se dedicaba a identificar recursos, a cómo encontrar un mejor experimento; ahora, en cambio, plantea temas más teóricos y esto no tiene más de treinta o cuarenta años, es decir, aún estamos en los comienzos de la didáctica como ciencia.

MC: En general, la información acerca de los avatares científicos es objeto de interés de grupos vinculados con la investigación, la enseñanza de las ciencias, las políticas públicas y la comercialización de los productos del desarrollo científico. ¿Qué hacer desde la escuela para que estos temas sean asumidos también como preocupaciones sociales de interés común?

NS: Éste es otro problema porque, a menudo, los planteos CTS en la enseñanza de las ciencias sólo buscan interesar a los alumnos y descuidan relacionar los temas con aspectos de mayor relevancia social. El problema es más hondo, es cómo los alumnos descubren que la ciencia es una forma cultural necesaria para vivir actualmente y que, si no nos ocupamos de ella, nos pueden dominar unos pocos. Es decir, que la ciencia sea un conocimiento compartido por la mayoría de la población y no quede en manos de unos pocos que terminen controlando la sociedad, depende en gran medida de que democraticemos la enseñanza del saber de las ciencias.
Ahora bien, la motivación y el interés de los alumnos no vendrán porque propongamos muchas actividades con enfoque CTS y muchas cosas interesantes, sino por cómo a través de la investigación conseguimos encontrar el sistema para que los alumnos aprendan más. Porque si no aprenden, no se motivarán por muy contextualizados que sean los temas. Lo que realmente motiva a una persona para continuar aprendiendo es aprender alguna vez. La mayor parte de los métodos tradicionales llevan a que sólo aprendan unos pocos; como la mayoría de los alumnos no aprende, no se motiva y, en consecuencia, no se interesa por la ciencia. Por lo tanto, el reto de democratizar es cómo conseguir que muchos más alumnos aprendan y no sólo los que aprenden solos, a pesar del profesor y del método. Para que la ciencia no continúe siendo un patrimonio de pocos, es necesario que la investigación en enseñanza de las ciencias avance en este campo.

MC: ¿Qué cambios ha implicado para las ciencias y para su enseñanza el denominado enfoque CTS?

NS: El enfoque CTS implica, sobre todo, darle mucha importancia al contexto de aprendizaje, al hecho de que los contenidos vinculados con la ciencia no tienen sentido por sí mismos sino por el contexto de aplicación. El enfoque CTS interroga acerca de para qué sirve aquello que sabemos. Le ha dado gran relevancia a la enseñanza de las ciencias, es decir, a pensar para qué están aprendiendo algo los alumnos y que ellos también puedan reconocer para qué lo están aprendiendo.

MC: ¿Cómo sería un enfoque CTS en un tema definido?

NS: Por ejemplo, nunca veremos fuera de la escuela, en nuestros ámbitos cotidianos, la mayoría de los cambios químicos que se estudian tradicionalmente, ni la sustancia, ni los cambios químicos. ¿Por qué? Porque son cambios rarísimos que sólo se ven en laboratorio, que sólo fueron pensados para hacer en la escuela como demostración de un principio. En cambio, si analizamos a fondo las combustiones ―para decir una reacción química base―, las encontramos en el día a día, en la cocina de una casa o en el campo. Se trata de buscar la química que está en la vida de los alumnos, partir de esas situaciones contextuales e interpretarlas utilizando los conceptos tradicionales.
¿Qué problemas presenta esto? Que la vida es más compleja que esas experiencias simples que hemos inventado a lo largo de años pero que no son de la realidad de cada día. Por ejemplo, la mejor química que podemos hacer es la bioquímica, o sea, trabajar con los alumnos a partir de las reacciones del propio cuerpo humano. ¿Cómo lo conseguimos? Esto es mucho más difícil, pero es el reto que debemos enfrentar. La idea es buscar situaciones contextuales en las cuales los problemas tengan sentido para los alumnos y éstos puedan sentir ganas de responder a los porqué. Si uno se fija en libros escolares tradicionales, verá que las reacciones químicas se utilizan sólo para responder a exámenes, no para interpretar nada.

MC: Ante la propuesta de experimentar, algunos docentes plantean como obstáculos el tiempo que demanda su realización y la falta de recursos actualizados. Pero por otra parte, una especie de imperativo recorre las escuelas: «para enseñar y aprender ciencias hay que realizar experimentos». ¿Qué lugar deberían ocupar los experimentos y cuál las exposiciones teóricas, la confrontación conceptual, los registros escritos, el desarrollo de informes, etc.? 

NS: Experimentar es complicado para el profesorado por los materiales y por todo el montaje que se necesita; pero también lo es por la gestión del aula. Hay allí alumnos que el docente no controla muy directamente porque cada uno puede ir pensando y haciendo cosas. En cambio, cuando se da una clase magistral, al docente le parece que está controlando lo que sus alumnos piensan ―que no es verdad― y que no hay problemas de ruido en la comunicación.
Pero también hay otro problema: realmente, tal como se hacen los experimentos, ¿sirven para aprender? Es decir, ¿cómo hacer una experimentación que realmente sirva para ese fin? Esto no está resuelto porque si los alumnos sólo experimentan, finalmente ven en el experimento lo que ellos creían, o sea, sus ideas; por lo tanto, no las cambian y, entonces, no hay aprendizaje. Si sólo comprueban lo que explicó el docente, pasa lo mismo: no se involucran con el tema. Vemos entonces que la experimentación debería cumplir muchas funciones. Por ejemplo, para mí es mucho mejor tomar un solo experimento y darle vueltas días y días, para analizarlo, entenderlo e ir hacia adelante, que hacer unas clases muy activistas, en las que cada día se hace un experimento distinto pero en las que los alumnos sólo manipulan y no aprenden nada. Por lo tanto, ni todo laboratorio, ni todo explicación del profesor, sino, a la vez, una gran relación entre ellos.

MC: ¿Cómo se relaciona el aprendizaje en ciencias con las competencias de hablar y escribir?

NS:Tradicionalmente, los profesores de ciencias hemos afirmado muchas veces: «Este alumno sabe pero no lo sabe expresar» y le hemos dado muy poca importancia al lenguaje. A tal punto que hay quienes piensan que «los de ciencias» no sabemos hablar ni escribir. Esto es algo que debemos cambiar de raíz, porque si un alumno no sabe hablar, no internaliza bien un conocimiento, por lo tanto, lo olvida rápidamente y no aprende. Una cosa es tener una intuición e ir por buen camino, pero aprender quiere decir interiorizar este conocimiento y, hasta que no lo pueda decir con sus palabras bien dichas, será imposible que lo sepa.
Yo siempre pregunto: «¿Qué hacen los científicos?» Los científicos dedican una parte del tiempo a experimentar o a simular y otra parte muy importante la dedican a discutir con colegas, en pequeños grupos, en congresos, a escribir artículos, etc. Es decir, se dedican a hablar y escribir. Sin ese hablar y escribir, el experimento no tiene sentido. Por lo tanto, en una clase sin experimentos no puede haber aprendizaje; pero sin hablar ni escribir sobre lo que estamos viendo y cómo lo interpretamos, tampoco hay aprendizaje. Por otra parte, a veces se hacen experimentos y se hace teoría pero como dos actividades totalmente separadas; esto tampoco tiene ningún sentido. Los científicos hablan y escriben de sus experimentos, no de cosas distintas.

MC: Aunque el recorrido de los científicos sea un camino a analizar para pensar la enseñanza de la ciencia, ¿no es necesaria la transposición didáctica?

NS: Ésta es otra de las grandes discusiones, porque tenemos ahora un problema que no existía hace cien o cincuenta años: la ciencia avanza muy rápido y la interpretación de los problemas actuales se hace a partir de los nuevos conocimientos científicos. Pensemos, por ejemplo, en la tecnología, la química nueva, la física actual. Los problemas que se plantean son problemas que responden a teorías nuevas. En cambio, continuamos enseñando problemas y marcos teóricos del siglo XVIII, a lo sumo del XIX. Entonces quiere decir que los graves problemas actuales, los problemas CTS para decirlo de algún modo, lo que el contexto actual habla, pide y dice —por ejemplo, los nuevos alimentos, la biotecnología, los nuevos materiales—, todo esto requiere unos conocimientos teóricos muy actuales y que no estamos enseñando. Algunos docentes piensan que para aprender estos últimos, primero deben saber los antiguos. Planteado así, los alumnos nunca llegarán a los conocimientos modernos y nunca haremos realmente CTS. El gran reto que tenemos es hacer una transposición didáctica de los grandes contenidos actuales que, de hecho, incluyen los anteriores. Esto es una tarea pendiente.

MC: Es decir que los alumnos no necesitan recorrer toda la historia de la ciencia.

NS: No, no tienen por qué recorrer toda la historia; no es necesario que se aprendan, por ejemplo, todas las leyes ponderales, porque hoy estamos hablando de otras cosas. Pero debemos analizar muy bien cómo enseñar a estos alumnos que no tienen aquellos conocimientos. Esto no está pensado en absoluto. Ocurre, a veces, que hay quienes se sorprenden porque piensan que aquello que están enseñando los docentes existe efectivamente y no se dan cuenta de que es una transposición. Yo siempre explico que, por ejemplo, está comprobado que Boyle nunca dijo la famosa «ley de Boyle», sino que es un invento didáctico, una transposición didáctica de ideas de Boyle para explicarlas a los alumnos. Es decir, alguien estudió cómo enseñarlo a otros y se inventó una forma de explicar que ahora parece la original; pero ya es una transposición didáctica.
El problema es que la investigación didáctica tiene tantas cuestiones planteadas —y se invierte tan poco en ella— que es muy difícil dar respuesta a todos esos campos abiertos.

MC: ¿Cómo se podría organizar la clase para favorecer ese aprendizaje de las ciencias en el que no todo es experimento? Hay quienes plantean que el aula de ciencias debería ser el laboratorio, ¿coincides con esta idea?

NS: Yo sugeriría otra idea. El problema no es toda el aula de ciencias en el laboratorio, sino repensar todo el espacio escolar, porque tampoco es una cuestión sólo de ciencias sino de todas las disciplinas. Habría que repensar toda la escuela. Por ejemplo, la computación ¿qué papel tendrá? ¿Dónde se hace? ¿Dónde disponemos las computadoras? ¿Para hacer qué? Creo que la imagen de escuela como suma de aulas todas iguales está obsoleta. Si imaginara la escuela de un futuro no muy lejano, debería tener una organización espacial absolutamente distinta, con espacios multifactoriales, grandes espacios en los que los niños realizan distintas actividades: uno está en la computadora, otro hace experimentos, otros toman notas y hacen esquemas, etc.; y también hay espacios grandes en los que todos se reúnen y discuten con el profesor. En países como Israel, hacen ya experimentos de este tipo: hay escuelas que tienen un espacio central que es el laboratorio, pero con muchos despachos laterales y carros en los que los niños recogen los datos de la computadora del laboratorio y se llevan el carro con la computadora a otro lugar para utilizar los datos; tienen salas de conferencias a las que van invitados y hacen exposiciones magistrales; cuentan con otros espacios para consultas, bibliotecas, libros, etc.

MC: Los desarrollos informáticos y las posibilidades de comunicación y de acceso a la información que ha abierto Internet forman parte de lo que socialmente se identifica con «avance científico». ¿Pero en qué medida constituyen herramientas indispensables para la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias?

NS: Actualmente son instrumentos indispensables para la vida y, por lo tanto, es indiscutible que los alumnos deben aprender a utilizarlos. Ahora, como todo instrumento, se pueden utilizar bien o mal. Todo el mundo puede tener un martillo pero lo puede utilizar de una forma o de otra. En este caso, un problema es que se aplica a Internet el mismo planteamiento de una escuela tradicional, entonces los niños, en lugar de leer el libro de textos o la enciclopedia, leen la enciclopedia online. Pero como no hay una reflexión y una práctica sobre el uso de ese instrumento para el aprendizaje, los alumnos que antes tenían que copiar del libro, ahora copian sin leer; recortan, hacen copy y pegan: ahí está el mal uso de Internet.
Por lo tanto, Internet requiere repensar mucho cómo hacer las clases, porque el tradicional papel de la información —o sea, el profesor o el libro de textos como fuente de información— ha cambiado totalmente. Por ejemplo, antes el laboratorio era «de poyata», como le decíamos; pero ahora muchos experimentos son simulaciones que se realizan en la computadora y luego se hacen en la realidad. Antes, había que recolectar datos y todos los datos eran un cálculo; ahora los censores los recogen y los procesa un programa informático. Ahora no deberíamos hacer todo el trabajo que hacíamos antes para enseñar a elaborar gráficos, porque podemos enseñar sobre todo a leerlos y a interpretarlos. Por lo tanto, por un lado, nos ha cambiado mucho la vida y nos sigue cambiando; pero por otro lado, observo que no está cambiando en el mismo sentido la vida escolar, o sea, que se utilizan esos instrumentos desde un punto de vista tradicional y creo que eso es fatal.

MC: ¿Qué relaciones se deberían fomentar entre la enseñanza de ciencias y las otras áreas de conocimiento? ¿Y entre la enseñanza de ciencias y la escuela en general?

NS: En toda escuela, y en la sociedad en general, siempre habrá personas que saben más de una cosa, o sea, siempre habrá maestros, pero no aprenden a dialogar entre sí. Por ejemplo, la lengua es transversal, pero seguramente habrá alguien más especializado en lengua que debe ayudar a profundizar en ese campo, pero en interacción con los docentes de ciencias, ciencias sociales, matemática, etc. Un gran problema de nuestras escuelas es que cada docente y cada área están encerrados en compartimentos estancos. Entonces, el tema es cómo dialogamos entre nosotros.
En la sociedad actual, cuando hay un problema social, por ejemplo, si el agua de un río se trasvasa a otro lugar con grandes obras hidráulicas, la gente debe ponerse a discutir esto y a analizar alternativas de un modo multidisciplinario. En este ejemplo, pueden encontrarse geólogos, abogados, historiadores, paisajistas, biólogos, muchísima gente que debe ser capaz de dialogar entre sí para hacer una tarea común. O sea que, finalmente, el enfoque CTS no es un problema de ciencias, sino un problema de todos. Si el problema es de todos, entonces desde cada área, debemos ver qué aportamos, qué mirada le da significado para que la solución del problema o la respuesta provisional venga del diálogo de todos. En términos de utopía, creo que la escuela debería ser esto, por eso pienso que debería haber muchísima más interacción entre quienes la conforman.

MC: ¿Ha habido modificaciones en las concepciones de los docentes acerca de la enseñanza de la ciencia?

NS: Esto es muy complicado. A veces es interesantísimo escuchar a un docente cuando explica, porque los ejemplos que utiliza son exactamente iguales a los que daba un profesor hace cuarenta años. Ya lo dice Gimeno Sacristán: una invención en didáctica tarda cincuenta años en llegar a la base. No sé si en cincuenta años llegarán, pero mi experiencia es que del constructivismo de las reformas educativas a las escuelas no llegaron los cambios de fondo sino lo más anecdótico y superficial. Entonces, la teoría es de los expertos pero no llega a la base y se continúa enseñando de un modo absolutamente tradicional.
Por otra parte, un problema que no se aborda es el de la diversidad. En un aula hay alumnos diversos en todo sentido y la teoría de aprendizaje no interrelaciona con esa realidad. Es decir, cómo dar respuesta satisfactoria a alumnos tan diversos. Creo que eso hace que algunos docentes vuelvan a caer en el «yo explico como siempre porque al menos algunos se enteran». O sea que tenemos un gran problema: las teorías didácticas que comenzaron a gestarse hace cuarenta años y que ahora están generalizadas en el contexto de los investigadores en didáctica, no llegaron a las aulas y no se aplican de forma mayoritaria.

MC: ¿Llegaron a las aulas de los profesorados?

NS: En general, tampoco han llegado a la formación de profesorados, no tanto porque no se apliquen estas teorías, sino porque se explican sin aplicarlas, o sea, de forma tradicional. Uno puede divulgar una nueva teoría pero si la explica de forma tradicional, el futuro maestro o profesor aprende como le han explicado. En esto soy bastante pesimista porque los cambios en la formación del profesorado son muy lentos, no ya los cambios en la teoría de los profesores, sino los cambios estructurales. Si decimos que el futuro de la escuela no es una clase cerrada sino las clases multifactoriales, la universidad no debe estar formada por asignaturas sueltas sin interrelación. Sin embargo, ésa es la realidad y cambiarla no es fácil.

Marcela Castro
Docente universitaria
Editora especializada en Educación

* Neus Sanmartí es doctora en Ciencias Químicas y catedrática de la Universidad Autónoma de Barcelona, donde se desempeña en el Departamento de Didáctica de la Matemática y de las Ciencias Experimentales y dirige el Instituto de Ciencias de la Educación. Es miembro de la Asociación Española de Profesores e Investigadores en Didáctica de las Ciencias Experimentales, ha dictado seminarios y conferencias en España y en diversos países de América Latina y cuenta con numerosas publicaciones en libros y en revistas especializadas en enseñanza de las ciencias.