Nueva concepción sobre los problemas: La formación del profesorado en ciencias centrada en la resolución de situaciones problémicas

1.4.1. El trabajo de los científicos como referente para resolver problemas

-La formación docente descansa sobre una nueva visión del trabajo de los científicos al resolver problemas científicos: Para Popper (1967), el científico se compromete con la ciencia desde una actitud racionalista determinada por su configuración emocional.

Kuhn (1994) advierte en ellos el deseo de ser útiles, la emoción por explorar, querer hallar orden, poner en cuestión los conocimientos establecidos y cierto interés en sí mismos. Bachelard (1978) destaca en los científicos "el deseo de saber" con el fin de

"interrogar mejor". Son "generadores de problemas" (Claxton, 1994), siguen un rastro por caminos diferentes como el "sabueso" y realizan retrocesos múltiples antes de comprometerse con una vía de investigación. El pensamiento tradicional elude las vacilaciones que éstos presentan en sus trabajos, sus pasos errados, sus generalizaciones engañosas, sus prejuicios inconsistentes y sus formulaciones inadecuadas.

Los métodos de la ciencia contribuyen al desarrollo del conocimiento, no son seguros y tienen un carácter autocorrectivo ya que proporcionan nuevos puntos de partida. Estos métodos responden a "una concepción del hombre" (Feyerabend, 1975) que sirve como brújula orientadora. En la ciencia "no hay avenidas hechas", sino caminos diversos que se entrecruzan y combinan. Estos métodos están constituidos por un conjunto de criterios y orientaciones falibles, que facilitan acceder a nuevos problemas mediante la observación, la experimentación y el procesamiento de sus resultados.

Entran en juego el razonamiento lógico, la intuición, las creencias metafísicas y las habilidades cognitivas del científico (Sanmartí y Casadella, 1987). Bunge (1973)

entiende el método como "el arte de formular preguntas y de probar respuestas" (Bunge, 1973:61), conteniendo la posibilidad del error.

Desde la Ciencia de la Complejidad, se ve a los científicos padeciendo de enclaustramiento en sus tradiciones paradigmáticas:

Nuestra propuesta retoma este enfoque como un comportamiento prototípico que ayudará a los profesores a superar la “acentuada tendencia al enclaustramiento” a la que se refieren Prigogine y Stenger.

1.4.2.Hacia una nueva visión sobre los problemas y su resolución

Vistas las ideas alternativas sobre resolución de problemas, analicemos un enfoque alternativo de su enseñanza. Desde la nueva concepción de la formación aspiramos a hacer de la resolución de problemas una oportunidad para lograr aprendizajes significativos.

La resolución de problemas constituye la piedra angular del desarrollo del pensamiento (Tardif, 1992; Mayer, 1983; González et al., 1998) y del aprendizaje de la ciencia, presentándose como la mejor oportunidad para promover aprendizajes alternativos (Tardif, 1992; Tsaparlis, 1998) y reforzar y clarificar los principios que se enseñan (Gil et al., 1993). En ellos se da la clave para integrar la teoría y la práctica y desencadenar la construcción de conocimientos (Moreno, 1995). En este sentido, esta propuesta de formación se propone desarrollar el “espíritu científico”(Bachellard, 1978) y la concreción de un “pensamiento divergente y fronterizo”(Claxton, 1994).

La concepción sobre los problemas en el ámbito de la didáctica ha sufrido cambios.

Johsua y Dupin (1993) reconocen tres niveles de interpretación del problema que definen como el "espacio del problema" o la búsqueda de una solución: la situación inicial, la de principiar a entenderlo y las acciones para llegar a resolverlo. Una situación puede constituir un verdadero problema para unos, mientras que para otros no, por lo que son formas relativas no absolutas. La situación problémica, para D´Amore (1997), es el

“significado del texto”, mientras que el texto es “un conjunto de signos” que la codifica.

De manera aún más completa puede verse la situación problémica como “el contexto en el que tiene sentido el problema propuesto”. Ya en su tiempo Polya propuso la resolución de un problema como “encontrar un camino para salir de una dificultad, para sortear un obstáculo, para alcanzar un objetivo que no sea inmediatamente alcanzable”.

-La Formación del Profesorado se identifica con un enfoque integral de los problemas: Según Helgeson (1994) un problema puede ser un proceso por el cual el que aprende descubre la combinación de reglas previamente aprendidas que puede aplicar

“Se encuentra así acentuada una tendencia al enclaustramiento general que, en particular, corta a la filosofía de una de sus fuentes tradicionales de reflexión y a la ciencia de los medios de reflexionar sobre su práctica. Los científicos se encierran en el siglo XIX dentro de los más altos lugares protegidos de la Academia recientemente organizada, para llevar a cabo en el “ascetismo intelectual” una investigación de la cual aseguran la autonomía y el desinterés en relación con las preocupaciones de la sociedad que los cobija” (Prigogine y Stengers, 1994: 124.)

para encontrar la solución para situaciones problémicas nuevas. Resolver un problema es un proceso que supone nuevos aprendizajes. Para Perales (1999), un problema puede definirse genéricamente como cualquier situación prevista o espontánea que posee un grado de incertidumbre a la que es necesario encontrar una solución. Desde la posición socioconstructivista, la toma de posición se ubica en la dependencia del conjunto de estrategias que se requieren aplicar y el contenido en el contexto del problema.

Dos tendencias importantes podemos distinguir en el tratamiento del tema sobre resolución de problemas: de un lado, la resolución eficiente del problema, y por otro, la comprensión conceptual de los procesos que se producen. La Teoría del Significado explica, que si uno logra representarse el problema puede obtener el método de solución (Perales, 1999), pero pequeñas diferencias en el enunciado pueden tener consecuencias diferentes en el sujeto que lo resuelve.

Sarrazy (1997) se refiere a la Tesis de la Transversalidad (contexto cero), en la que el enunciado es considerado independiente de la situación, por lo que los procedimientos utilizados no se ligan al contexto; desde la Tesis de la Localidad, el enunciado es indisoluble de la situación, por lo que la actuación estará vinculada al contexto. De ello se deduce que los problemas requieren ser analizado desde tres dimensiones: La sintaxis, o estructura oracional gramatical con sus elementos relacionados de formas específicas, la semántica que le hace comprensible y que permita darle un significado por el lector, la función propia del campo del conocimiento al que corresponde el problema.

-Los problemas abiertos vinculados a la realidad constituyen, desde esta propuesta de formación, una herramienta didáctica privilegiada para provocar cambios en los profesores y en el aula: Los problemas científicos son abiertos, no se conoce su solución, no se sabe si existe un camino para resolverlos (Gil el al., 1991, 1998; Johsua, 1993); a menudo no se sabe formular la pregunta o definir bien la situación inicial, ni se dispone de los operadores que serán eventualmente necesarios.

Son, por consiguiente, problemas muy ricos en contenido y poco estructurados. Este tipo de problemas presenta al alumno una demanda cognitiva, metacognitiva y motivacional mayor. Nuestra experiencia demuestra, que a los profesores les motivan este tipo de cuestiones abiertas, pero su falta de preparación científica y didáctica les hace regresar fácilmente a los problemas tradicionales o los abordan superficialmente.

Estos problemas implican una toma de distancia que hace salir del campo de acción, se refieren a situaciones problemáticas confusas que deben ser bien estructuras, se resuelven a partir de los conocimientos adquiridos y constituyen tentativas de respuestas (Gil et al., 1993). Por ello Gil y colaboradores (1993, 1998, 1991) plantean la resolución de problemas como investigación para que los alumnos adopten una metodología de investigación y reflexionen sin condicionamientos. Según Chevallar et al.(1997) los problemas escolares se desnaturalizan hasta el punto de su “desaparición

“, por lo que el “contrato didáctico” puede contribuir radicalmente a cambiar esta situación.

Los problemas reales presentan múltiples alternativas para la búsqueda de caminos de solución y rescatan la motivación de los alumnos en mayor grado cuando ven en ellos provecho y utilidad para su vida personal. Escobedo (1997) propone que estos problemas sean abordados con un “lenguaje blando" pues el "tecnicismo y el lenguaje duro” de la

ciencia no es apropiado en este nivel. Para Perales (1999), estos problemas se refieren a la interpretación científica de fenómenos reales, cuya solución no precisa de datos numéricos. Hemos constatado que los problemas académicos alejan al profesor y sus estudiantes de la realidad, pero pensamos con Martínez y colaboradores (1993), que una transición brusca de la modalidad meramente académica a otra investigativa puede incluso tener consecuencias negativas.

Algunos autores( Martínez et al., 1993) establecen categorías de problemas atendiendo:

al campo de conocimiento aplicado, a la tarea que involucran de tipo cuantitativas o cualitativas, a la naturaleza del enunciado y las características que tiene el proceso de resolución (algorítmico, de inventiva, etc).

-Los problemas en esta propuesta se inspiran en una concepción renovada de la ciencia, en modelos descentralizados de interacción y en la generación de conflictos cognitivos: Las fases más comunes para orientar a los estudiantes (Varela, 1994) en la resolución pueden ser éstas: los alumnos al inicio toman conciencia de las implicaciones de enfrentar un problema abierto, en la fase de enfoque el profesor puede presentar el plan de actuación con base al modelo flexible de resolución, en la fase de confrontación ayuda a los estudiantes a tomar conciencia de sus propuestas y percibir si los resultados presentan conflictos con los de otros compañeros y los del profesor, y en la fase de aplicación el alumno logra aplicar lo aprendido a nuevas situaciones. Incorporamos una fase importante en este proceso: el monitoreo metacognitivo con el que el alumno discrimina las estrategias a aplicar.

La presentación de los problemas de ciencias asociados a problemas reales asegura que:

los conocimientos se inserten siempre en el contexto en que fueron aprendidos, la puesta en acción de conocimientos y estrategias supera el discurso teórico, y que el alumno pueda observar e interactuar con sus pares. La "demanda" del problema (Tsaparlis, 1998) está constituida por el máximo número de recursos y procesos mentales que son activados para resolver exitosamente una tarea.

1.5.Estrategias de resolución de problemas en la formación del profesorado: La