que los sujetos tienen de esas interacciones, así como al dominio y la conciencia que ellos alcanzan respecto a la producción de relaciones deseables, ya sea para la solución de los problemas en cuestión, o para los propios procesos formativos en los cuales están involucrados. Aquí radica también la historia del sujeto como individuo y la historia del colectivo como grupo, puesto que de estas interacciones (memoria compartida) surgen nuevas miradas, más complejas y abarcadoras para enfrentarse a la resolución del problema científico, cuyo abordaje final puede tener una significativa dosis de consenso resultado de la convergencia de ideas, supuestos, relaciones, experiencias, etc., entre todos los sujetos del grupo. Grafiquen la pendiente volumen/temperatura; ¿Cuál es de acuerdo con lo que han leído la valencia del calcio?; Definan célula; Calculen la cantidad de masa del solvente; ¿Cómo explicarían la combustión de una vela?
El desplazamiento del sujeto por los planos del pensamiento científico (PPC) o espacios de la resolución de un problema para la promoción de CPC, puede tener lugar en un solo plano o como tránsito de uno a otro o coexistiendo; de manera que si, a partir de los fragmentos del discurso, o de la observación de la actividad de resolución, se elabora un determinado perfil del movimiento, se observa una línea quebrada donde se suceden fragmentos de la solución, y en los que se evidencia que en momentos diferentes, quienes resuelven un problema persiguen objetivos diversos, aun cuando se hayan explicitado los objetivos comunes del grupo. Esto es muy importante, porque supone orientar la autorregulación de los procesos de aprendizaje científico y del control de los planos del desarrollo para abordarlos de manera diferente por cada uno de los estudiantes. Por ejemplo, si un alumno que resuelve un problema de química está tratando de establecer cuál es el contenido “científico” de este, si se puede referir o no a la teoría atómica y si es posible coordinarle determinado procedimiento de resolución, entonces él se está moviendo en el plano instrumental operativo; en este caso, los objetivos que actúan se refieren a la comprensión de la estructura del problema, el conjunto de relaciones que la singularizan, sus partes y los instrumentos de solución que pueden resultar viables según “la densidad y coherencia” del modelo que tenga acerca del contenido específico (teoría atómica). En un sentido bastante relativizado, puede asumirse que el desplazamiento del “pensar teórico y práctico” del estudiantado por alguno de los planos o de un plano a otro presupone cierta desconexión o coexistencia más o menos duradera de los otros planos. Así, cuando un estudiante está tratando de establecer el contenido científico de un problema, sus tramas (o redes) estructurales y los posibles instrumentos de acceso, no podrá situarse al mismo tiempo en los significados científicos de la actividad, ni tampoco en el plano relacional en el que estos contenidos y significados cobran valor sobre los supuestos didácticos de la actividad científica que estamos sustentando en estas ideas. Podría pensarse que los casos en que se pide ayuda para solucionar un problema científico, es decir, cuando se busca la resolución mediante el soporte del otro (el grupo/el profesor), sean evidencias del desplazamiento, por los planos instrumental operativo y social, a la vez; pero aunque asumiéramos que la ocurrencia de los hechos, aquí, resulta simultánea, debemos recordar que la acción en el plano relacional cultural, como la hemos definido, requiere de un acceso más o menos consciente, y por tanto es imposible que ambas finalidades emerjan al unísono en la conciencia tanto del sujeto que aprende como en el marco lógico del profesor de ciencia o de sus propios compañeros (Labarrere y Quintanilla, 2002).
En un sentido aún más complejo, pensamos que el camino de la formación científica requiere necesariamente una argumentación didáctica conectada al análisis de los diversos factores que han condicionado, sino determinado, las maneras en que se aprende a enseñar y a divulgar el conocimiento científico, en distintas épocas y culturas. En su libro La comprensión humana, Toulmin (1977) instala una discusión interesante acerca del “cambio conceptual” y del “cambio científico” utilizando como fundamento los “problemas a los que se enfrentan los científicos’ identificando tres métodos que permiten discriminarlos y resolverlos: Estos modos o métodos serían: (a) Mejorar la representación o los modelos teóricos (Pensamiento, P), (b) Introducir nuevos sistemas de comunicación (Lenguaje, L) y (c) Refinar los métodos experimentales en los fenómenos (Experiencia, E). En la Tabla 1, sintetizo estas ideas a continuación6:
| Tabla 1: Los planos del pensamiento cfico y su vinculación con los problemas de la ciencia | ||||
| DIMENSIONES TEÓRICO-DIDÁCTICAS | Categorías | Descriptores estructurantes | Finalidades didácticas | |
| METODOLOGÍA CIENTÍFICA PARA RESOLVER UN PROBLEMA(Toulmin, 1977) | P | Pensamiento(pensar) | Teorías de la ciencia, enunciados, leyes, fórmulas, algoritmos, nociones científicas, definiciones, conceptos. | Mejorar las representaciones teóricas de la ciencia. Orientada a la modelización. |
| L | Lenguaje(comunicar) | Hablar, escribir, narrar un experimento, explicar, argumentar, justificar, nuevas reglas del juego. | Mejorar o ajustar los lenguajes de la ciencia. Orientada a la comunicación científica. Puede explicitar una CPC. | |
| E | Experiencia(actuar) | Instrumentos, experimentos, mediciones, registros, cálculos, filtrar, destilar, purificar. | Innovar las actividades experimentales. Orientada a la actividad del o los sujetos, a los procedimientos. | |
| PLANOS DEL PENSAMIENTO CIENTÍFICO(Labarrere y Quintanilla, 2002) | I-O | Instrumental u operativo | Cálculos, fórmulas, signos definiciones, mediciones, gráficos, pesar, dibujar, anotar, registrar, etc. | Énfasis en la actividad (sin sujeto). Énfasis en objetos, acciones, materiales. |
| P-S | Personal o Significativo | Proceso de pensamiento, reto intelectual o actividad dirigida al estudiante, a una persona. | Direccionada al sujeto que aprende (yo, tú, él/ella).Intención de abordar un problema. | |
| R-S | Relacional o social | Proceso de pensamiento, reto intelectual o actividad dirigida al grupo. Vinculaciones en contexto implícitas o explícitas. | Orientada al sujeto colectivo (nosotros, ellos).Intención de abordar un problema cooperativamente. | |
En la Tabla 2, entrego algunos ejemplos que permiten al profesor identificar las relaciones entre los planos del pensamiento y la actividad científica que orienta la tarea escolar y que puede utilizarse como instrumento para “elaborar preguntas con sentido competencial o bien orientar la tarea a un nivel especifico de resolución de manera análoga a cómo lo resuelve la comunidad científica” (Tolumin, 1977). Es evidente que pueden existir matices en la manera que pensamos una pregunta o una actividad porque los modelos teóricos que construimos están determinados a la vez por la manera en que los hemos aprendido.
Entonces ¿Cómo enseñar al estudiantado a enfrentarse a resolver un problema y promover, por ejemplo, la argumentación o la explicación científica? ¿Cómo evaluar (no medir) el desarrollo competencial en el estudiantado? En la actualidad existe bastante consenso respecto a que la enseñanza de la resolución de problemas científicos en el aula es uno de los medios principales para el desarrollo del “pensar teórico”, así como para promover y desarrollar CPC específicos como argumentar, explicar, justificar. Ello propicia y favorece una “cultura científica escolar” en el alumnado, generando así mismo ambientes de aprendizaje creadores y ricos en densidad metacognitiva (Angulo, 2012). El tránsito al pensamiento científico y la cultura en este dominio del conocimiento, como aspectos primarios a atender en la transposición didáctica, marca una toma de conciencia de que el aprendizaje orientado básicamente al plano instrumental-operativo y teórico-conceptual de la ciencia resultan insuficientes, para que el alumnado alcance una verdadera competencia en la comprensión de los fenómenos científicos. En este sentido, también se reconoce la necesidad de trascender la representación del estudiantado como sujeto del aprendizaje y se comienza a considerar un “sujeto colectivo”, es decir el grupo que trabaja en equipo y actúa como comunidad generadora de conocimientos y procesos básicos a partir de los cuales se debe llevar a cabo la educación científica del estudiantado (plano personal, plano social). Bajo esta perspectiva, resulta evidente la necesidad de orientar oportuna e intencionadamente al estudiantado hacia ámbitos más amplios, y a la vez profundos, acerca de la naturaleza de la ciencia, su método y lenguajes. En esta dirección (consciente y por tanto intencionada teóricamente), el enfrentamiento y resolución de problemas científicos desempeña una función clave, puesto que nos interesa potenciar un marco lógico que