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El empleo del enfoque CTS en la enseñanza de las ciencias

En un mundo donde la ciencia y la tecnología juegan un papel fundamental en la vida del ser humano, resulta todo un desafío para el docente, la ardua tarea de motivar a sus alumnos.

Es por esto que hace algunas décadas las investigaciones en Didáctica de las Ciencias comienzan a tratar el problema de la relación entre la ciencia, el ser humano, su entorno, sus vivencias y de esta manera estimular el aprendizaje. Surge así en los años 80 un nuevo enfoque en el tratamiento de los contenidos científicos: el enfoque Ciencia, Técnica, Sociedad (CTS).

El gran número de alumnos que necesita hoy educación escolar, la cambiante naturaleza de los requerimientos de la educación como resultado de las transformaciones de sociedades agrarias en industriales y ahora informatizadas, el aumento increíble de la información disponible en el mundo, los efectos de la comunicación en masas (cines, televisión, Internet, etc.), la urbanización y globalización, son causas más que suficientes para que el movimiento CTS fijara sus objetivos en una "ciencia para todos" (este enlace va a hemeroteca), en una ciencia útil para todos los futuros ciudadanos.

¿Cómo y cuándo surge este movimiento?

El movimiento CTS surge en la década del ´70 en algunos países europeos, entre ellos, Inglaterra, Alemania y EEUU como resultado de la mala predisposición de la población en relación con la Ciencia y la Tecnología, a causa de una serie de eventos enmarcados en la carrera espacial. Inicialmente se constituye como un movimiento que se produce dentro del ámbito de la ciencia pura y que intenta analizar, cuestionar y revisar las interacciones entre Ciencia y Tecnología, y el impacto de éstas en la Sociedad.

Con posterioridad, en la década del ´80, este nivel de análisis se transpone al ámbito escolar, surgiendo el enfoque CTS como recurso en la enseñanza de las ciencias. Investigadores como Solves y Vilches (1992), detectaron que "la actitud favorable de los alumnos hacia las Ciencias decrece a lo largo de la escolaridad". Trabajos de campo llevados a cabo por estos investigadores, adjudican dicha actitud negativa a:

• Mostrar una ciencia cuantitativa y no cualitativa
  
• No sacar a la luz los preconceptos
  
• No modificar mitos
  
• No relacionar a la ciencia con la tecnología y la sociedad
  
• No aclarar el carácter de fuerza productiva/ destructiva de la ciencia
  
• No abordar problemas científicos y tecnológicos en relación con la modificación del medio
  
• No mostrar el papel histórico de la ciencia y su trabajo colectivo
  
• No formar a los alumnos como futuros ciudadanos

En síntesis, se trata de una orientación empirista, acumulativa, operativa que no contempla aspectos históricos, tecnológicos e ideológicos. Entonces se consideró que una enseñanza en la línea CTS podría ayudar a resolver dichos inconvenientes.

¿Cuáles son los objetivos de la enseñanza CTS?

La aparición de este enfoque se enmarcó en la preocupación de la época relacionada con los objetivos propios de la Alfabetización Científica y Tecnológica (ACT), que propone la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias con el fin de su aplicación en la vida cotidiana para favorecer, en última instancia, la formación de futuros ciudadanos responsables de sus conductas cuando las circunstancias le requieran aplicar aspectos de su propia cultura científica.

No se trata de educar en una mirada cientificista del mundo, sino más bien, de hacer un aporte desde el conocimiento científico a la cultura general del individuo, para mejorar la calidad de vida de cada persona a través de una participación activa y protagónica en situaciones sociales o personales.

Un posible ejemplo de lo mencionado podría ser, en lo social, la decisión ante un referéndum sobre fertilización asistida o la decisión de ser donante de órganos y, en lo individual, la forma de no romper la cadena de frío en medicamentos o alimentos, la conveniencia de comprar productos light o diet según lo necesite, o la comprensión sobre qué tipo de diagnóstico por imagen es necesario realizar ante una determinada afección.

En consonancia con lo dicho, entre los propósitos fundamentales de la educación CTS se encuentran (Caamaño, A., 1995):

• Promover el interés de los estudiantes por conectar la ciencia con sus aplicaciones tecnológicas y los fenómenos de la vida diaria, sobre todo de aquellos hechos que tengan una mayor relevancia social.
• Abordar las implicaciones sociales y éticas que el uso de la tecnología conlleva.
• Adquirir una comprensión de la naturaleza de la ciencia y del trabajo del científico.

Como se puede apreciar, existe una absoluta vinculación entre los objetivos del lineamiento CTS y los propuestos por el movimiento de ACT, lo que permite pensar que este modelo de enseñanza es una posible alternativa para conseguir que un educando salga del sistema educativo con un cierto nivel o cultura científica básica.

¿Qué caracteriza a la enseñanza bajo este enfoque?

Siendo la ciencia producto de la actividad humana, está teñida de valores sociales. Por otro lado, es indudable la relación que existe entre ciencia y tecnología. El currículum escolar no puede, hoy día, desconocer esta realidad, y el enfoque CTS permite no sólo la selección de los contenidos más relevantes sino que, además, se transforma en un instrumento didáctico valioso de motivación de los alumnos.

La aplicación de conceptos o nociones científicas a situaciones de la vida diaria, las salidas educativas, los aportes de profesionales invitados, los proyectos integrados, el tratamiento de problemas críticos de la comunidad, el análisis de las informaciones impartidas por los medios de comunicación, etc., son ejemplos de estrategias de abordaje de los contenidos desde este lineamiento.

Se puede apreciar que se trata del planteo de inclusión de múltiples estrategias en un marco de conexiones entre todas las disciplinas que abordan el concepto en estudio. El enfoque CTS corresponde, tal vez, a uno de los recursos intuitivamente más empleados por los docentes a la hora de presentar contenidos científicos.

Como se ve, este enfoque puede ser aplicado en diferentes niveles del currículo:

1) a nivel del diseño curricular
2) a nivel del diseño de materiales curriculares y propuestas de aula
3) a nivel metodológico.

1) A nivel del diseño curricular

Este nivel hace referencia a la "macrosecuenciación", permitiendo la selección de contenidos relevantes y transformándose en un instrumento didáctico valioso para favorecer la motivación y el interés. Diversas investigaciones realizadas en el tema han demostrado que la inclusión de un 10% a 15% de estos contenidos en la enseñanza y en los libros de texto, mostraron grandes cambios en el aprendizaje y en las actitudes hacia la ciencia. Ejemplos de este tipo de secuenciación son los proyectos SATIS y SALTERS.

En el caso del SATIS (Proyecto SATIS. Damiá Obach. Rev. Alambique n°3. 1995), es un proyecto de introducción de temas o elementos CTS que consiste en incorporar, con mayor o menor intensidad, dichos temas en un curso de ciencias sin alterar el programa tradicional.
La aproximación didáctica adoptada por SATIS es la de insertar aplicaciones y temas relevantes para el alumnado en momentos adecuados del currículo de ciencias. Este enfoque, que podríamos denominar "ciencia en primer lugar", es gradual y pragmático, y se puede ilustrar con el siguiente diagrama:

En el caso del SALTERS, se trata de "aplicaciones en primer lugar", donde las aplicaciones de la ciencia o los temas con un fuerte componente social se emplean como puntos de partida en los que se desarrollan, a medida que surgen, las ideas científicas. El esquema de referencia sería:

Son muchos, además de los mencionados, los proyectos que establecen una secuenciación CTS de los contenidos curriculares, sin embargo, cada institución, podría decidir su propio diseño según las características y necesidades del centro educativo. Por ejemplo, si se tratara de una escuela orientada a cuestiones de salud o a temas de alimentación u orientada a la problemática ambiental, perfectamente el cuerpo docente podría elaborar un diseño curricular desde alguna modalidad CTS.

2) A nivel del diseño de materiales curriculares y propuestas de aula

En lo que se refiere a la "microsecuenciación", es decir, a la forma de presentar los temas y contenidos científicos del programa tradicional en el aula, consiste en proponer los fenómenos científicos en conexión con los hechos de la vida cotidiana. El abordaje áulico de los temas según esta propuesta implica un tratamiento que analice su fundamento científico, su aplicación tecnológica y su impacto social. Es decir, la estrategia propuesta en el aula debe presentar actividades que permitan la reflexión del alumno en esos tres niveles.
El orden del tratamiento CTS, lo impone el contenido mismo, pudiendo invertirse o combinarse en otra secuencia más pertinente (SCT, TSC, CST, TCS, etc.), siempre y cuando, en la estrategia de trabajo se incluyan actividades que permitan el estudio y reflexión de los contenidos desde estas tres perspectivas. El esquema correspondiente sería:

Presentamos un ejemplo:

Los diagnósticos por imagen (este enlace va a aula, actividades) son un contenido que admite un tratamiento CTS. La tecnología médica actualmente empleada para diagnosticar afecciones permite obtener imágenes de alta calidad.

Cuando un docente se encuentra enseñando sistema de locomoción, puede mostrar la importancia de estos nuevos recursos para la salud de la población, ya que permiten prevenir afecciones o decidir tratamientos adecuados. Por otra parte, si se analizan algunos diagnósticos por imagen que tienen relación con ese sistema en estudio como; Tomografía computarizada axial, Resonancia magnética nuclear, Densitometría ósea, Radiografías, Ecografías, etc., de ellos pueden estudiarse diversos aspectos: su fuente de emisión, sus usos, sus riesgos, el tipo de imagen que producen, entre otros temas.

Además se puede relacionar con las afecciones que detectan y estudiarlas, como ser: fracturas, osteoporosis, etc.

También es posible continuar con un aspecto más social de la temática y abordar los primeros auxilios ante un accidente del sistema de locomoción. Para ello se puede invitar a miembros de la Cruz Roja para que ofrezcan talleres a los alumnos.

Estos mismos contenidos pueden ser tratados a otro nivel con los más pequeños en relación con el estudio del sistema de locomoción. En este caso, el diagnóstico por imagen analizado será la radiografía, puesto que está al alcance de la comprensión de los alumnos, a partir de la propia experiencia.

3) A nivel metodológico

En este caso, el empleo del enfoque se refiere a cuestiones metodológicas propias de este lineamiento, como son: la inclusión de la historia de la ciencia, el análisis de concepciones o visiones inadecuadas de la ciencia (Fourez, 1995), el contacto de los alumnos con expertos o especialistas en sus ámbitos de trabajo, las salidas educativas planificadas programáticamente, el uso sistemático de la guía del estudiante en los cursos superiores (Calderaro y otros, 2000).

Las posibilidades y potencialidades que les ofrece este enfoque a los maestros y profesores son de gran versatilidad, ya que admite multiplicidad de enfoques y de estilos docentes. Por otra parte, esta modalidad de enseñanza da fundamento a lo que, en general, los docentes hacemos en forma más o menos intuitiva, como es el intento de conectar el aprendizaje de las ciencias con la vida diaria.

¿Qué variedad de enfoques propone este lineamiento?

Se trata de un planteo enmarcado en el constructivismo, siendo considerado en el campo de la Didáctica como un movimiento y no simplemente como una estrategia, ya que puede emplearse, como hemos dicho, como modelo metodológico, como criterio de secuenciación curricular, o bien como fundamento de una concepción de ciencia escolar en el tratamiento de los contenidos áulicos.

A lo largo de la evolución del movimiento CTS, se fueron incorporando al mismo diversas metodologías, surgiendo también como una alternativa enriquecedora la multiplicidad de enfoques, los que pueden ser utilizados de forma complementaria.

Para Aikenhead (1997), los contenidos CTS pueden organizarse en forma óptima para la enseñanza siguiendo una secuencia que comienza con una instrucción sobre problemas de interés para la sociedad, resolubles en el dominio de la tecnología y requiriendo fundamentación y validación desde la ciencia.

Con relación a este último punto, se plantearon diversos criterios que daban prioridad a algún aspecto, considerado nuclear, para enfocar la selección de contenidos y el abordaje de los mismos en los diversos niveles de escolaridad. Así por ejemplo, en la clasificación que hace Ziman (1985 y 1997), los enfoques de la educación CTS se dividen en siete grupos, a saber:

• Enfoque a través de la relevancia
  
• Enfoque vocacional
  
• Enfoque interdisciplinario
  
• Enfoque histórico
  
• Enfoque filosófico
  
• Enfoque social
  
• Enfoque problemático

Caracterizaremos brevemente cada uno de estos enfoques según los comentarios de Iuliani, L (2004):

• Enfoque por relevancia: Dentro del mismo, el docente prioriza la validación de la investigación científica a través de sus realizaciones tecnológicas, con relativa prescindencia del impacto social, ambiental, etc., correspondiente.
• Enfoque vocacional: Predominante en el marco de la inserción de contenidos CTS en el nivel terciario y universitario, aunque utilizado recientemente en el contexto de un proyecto orientado a estudiantes de nivel medio de ciencias, busca el objetivo de desarrollar compromisos en los estudiantes de ciencias y futuros profesionales acerca de las implicaciones sociales y éticas de su tarea profesional, siendo por tanto de mucho mayor carácter abarcativo que el anterior.
• Enfoque histórico: El mismo persigue metas de análisis y comprensión de la evolución de las ciencias a partir de los detalles complejos de su construcción histórica, recreando el conocimiento legado por el pasado a través de una visión valorativa desde la mirada actual. Por caso, una planificación de clase de Física para un curso de estudiantes secundarios de ciencias, hecha sobre la base de intentar replicar algunas características de los experimentos cinemáticos de Galileo en el laboratorio escolar, soportada con la base de adecuadas formalizaciones mínimas sobre las ecuaciones y modelos involucrados, puede resultar una adecuada forma de trasladar contenidos CTS bajo este enfoque.
• Enfoque interdisciplinario: Aquí se enfatiza el marco teórico-metodológico general de la investigación en las ciencias naturales, regido por presupuestos de acuerdo mínimo (método hipotético deductivo en sus diversas variantes), y la consideración consecuente de los fenómenos como un todo cuyo abordaje es impensable con el mero recurso a la metodología y al arsenal teórico de una sola disciplina. Aun más, se reconoce la imposibilidad de interpretar fenómenos (caso fotosíntesis) con los conceptos y el fundamento epistemológico de una disciplina única: el enfoque compartimentado de contenidos de la enseñanza tradicional debe reemplazarse por una organización, selección y secuenciación de contenidos curriculares sobre ejes interdisciplinares (en el ejemplo citado: ejes Química-Química Ambiental-Biología).
• Enfoque filosófico: El mismo persigue objetivos de comprensión de las ciencias desde el punto de vista de la filosofía de la ciencia. No ha sido demasiado seguido en la práctica de profesorado ni tampoco por los profesores universitarios de ciencias. En el primer caso, por la evidente falta de preparación de alumnos y docentes para incorporar el discurso complejo y abstracto de la filosofía y de la epistemología científica; y en el segundo, por el fuerte efecto que aún tienen en los profesores de este nivel educativo las concepciones de ciencia acumulativas y positivistas (KUHN, 1992).
• Enfoque social: Este enfoque contempla el análisis del efecto de las investigaciones y producciones científicas y tecnológicas sobre la sociedad, que es su sustrato natural y su campo de aplicación directo. Asimismo, se priorizan contenidos de ciencias que destaquen el rol social de científicos y tecnólogos, y sus responsabilidades éticas (casos modelo en Biología: genoma y clonación), así como la compleja red de articulaciones económicas y políticas subyacentes a la investigación científica.
  En suma, la ciencia deja de ser vista como un objeto dialéctico neutro, como a comienzos de los '60, y pasa a ser considerada y valorada a partir de visiones ideológicas concretas.
• Enfoque por situaciones problema: El mismo resume en buena medida a los anteriores, y parte de superar la clásica organización estática de tópicos del currículum de ciencias, desconectada de los intereses sociales y de valoraciones éticas, a favor del análisis de situaciones problemáticas concretas, tal y como ocurren en la realidad del mundo actual y en el entorno físico de la propia comunidad. Por ejemplo, un enfoque CTS por situaciones problema para un grupo de estudiantes rusos de Biología podría pasar indudablemente por un trabajo a través de proyectos de investigación dirigidos sobre los diferentes aspectos (éticos, políticos y económicos, biológicos, químicos, etc.) consecuencia de la reciente explosión nuclear del reactor de Chernóbil.

Evidentemente, la traslación práctica de este enfoque al aula es compleja y sumamente exigente, y requiere una revisión profunda y crítica de los contenidos curriculares vigentes, de la práctica cotidiana del profesor y de su epistemología personal, así como en ocasiones del trabajo a través de estrategias colaborativas de un profesor con colegas de otras disciplinas (BUTT, 1992); sin embargo, los resultados (GORDILLO y LÓPEZ CEREZO, 2000) son considerablemente superiores a los que brindan los métodos de la educación convencional, y la aplicación de este enfoque es coherente con metas de alfabetización científica integral (FOUREZ, 1980) de los ciudadanos y/o futuros profesionales investigadores.

A modo de resumen, este enfoque:

• Busca la significatividad y estabilidad de los aprendizajes
• Busca transformar conocimiento en competencias
• Requiere transformar contenidos tradicionales en problemáticos
• Requiere la transformación de un currículo tradicional en uno abierto (trabajado por proyectos)
• Necesita la decisión curricular e institucional de espacios de inclusión.