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Sobre la ciencia, su enseñanza y el arte de formular preguntas investigables

20 de mayo de 2018

Mag. Susana A. Bartolotta. Buenos Aires. Argentina. IBERCIENCIA. Comunidad de Educadores para la Cultura Científica.
Las preguntas constituyen el eje principal a partir del cual es posible que se genere conocimiento científico genuino y es uno de los desafíos primordiales en la enseñanza de las ciencias. Una de las maneras de abordar el tema de las preguntas investigables y su evolución en el tiempo es a partir de la exploración guiada de relatos de la historia de la ciencia.

En este sentido, los especialistas proponen secuencias didácticas para abordar cómo funciona y evoluciona la ciencia y llevar de esta manera los contenidos al aula, tal es el caso de Gellon y Goldweic con su reseña sobre las células y la herencia.

Si junto a nuestros alumnos viajamos hasta mediados del siglo XIX, nos ponemos los lentes de la época e indagamos sobre algunas de las ideas científicas predominantes, encontraremos seguramente un campo rico de interrogantes que se constituyeron en el motor de fructíferas investigaciones. En esos momentos la célula era la vedette de los científicos y los embriólogos comenzaron a considerarla para sus estudios.

A más de un siglo y medio de la Teoría de la evolución con modificación, propuesta por Charles Darwin, conocemos que en aquel entonces se sabía muy poco acerca de los mecanismos que gobiernan la herencia.

Los adelantos más significativos se dieron con el estudio de las células, impulsados en gran medida por una notable escuela del pensamiento en embriología experimental en Alemania, lugar donde las universidades consideraban que uno de los principales deberes del profesorado universitario era producir nuevo conocimiento.

El embriólogo alemán Theodor Heinrich Boveri tenía varios interrogantes en mente, pero los eventos del desarrollo eran los que más lo intrigaban, le despertaban mucha curiosidad y asumía la profunda necesidad de resolverlos. Su mayor deseo era comprender cuáles eran los mecanismos a partir de los cuales un nuevo individuo con características que le son propias es creado a partir de sus progenitores. Una pregunta muy atractiva, pero ¿podía ser investigada sin dificultad o era una pregunta demasiado ambiciosa para esos tiempos?

Es que en general los científicos parten de preguntas más generales y luego las van acotando, puliendo, hasta transformarlas en preguntas que puedan resolverse por la observación o la experimentación. Están al tanto de la evolución de los trabajos de sus colegas, los van atesorando, se apropian de las nuevas tecnologías y en simultáneo van desarrollando constantemente la creatividad para resolver sus propios interrogantes.

Theodor Boveri continuó formándose y obtuvo su doctorado en 1885 en Alemania, un sitio clave con numerosos centros de investigación que generaron significativos adelantos en embriología.

Ernst Haeckel, ferviente seguidor de Charles Darwin a quien conoció en 1866, llevó sus ideas al terreno del desarrollo temprano de animales, aunque con no pocas falsedades denunciadas por sus propios colegas en esos tiempos.

Para la misma época, Gregor Mendel publicaba sus hallazgos con guisantes, conocimientos fundamentales que dieron el puntapié a los orígenes de la genética, pero lamentablemente esos conocimientos permanecerían subestimados durante casi 30 años.

Robert Remak y Rudolf Virchow, estaban convencidos que todos los organismos nos desarrollamos a partir de una única célula formada por la fusión del óvulo y el espermatozoide. En esos momentos los microscopios habían sido mejorados, crecieron en precisión y complejidad y fueron la base de numerosos adelantos científicos como la observación de los cromosomas aunque no se tuviera mucha idea de su función.

Lo cierto es que cada pieza que se sumaba al armado del rompecabezas era el disparador para ir afinando nuevas preguntas.

Boveri comenzó trabajando con Richard Hertwig cuyo hermano Oscar acababa de determinar que, a través del evento de la fecundación, el núcleo del espermatozoide se une con el núcleo del óvulo para formar un núcleo hijo nuevo. Esto planteaba un interrogante de enorme interés para todos los biólogos de la época. Sabemos que cuando se unen un óvulo y un espermatozoide, la nueva célula resultante contiene información hereditaria de ambos progenitores. Esto quiere decir que la información hereditaria debe estar contenida en esas células. Pero ¿dónde se encuentra esa información: en el núcleo, en el citoplasma o en ambos?

Ya habían alcanzado a formular una pregunta más afinada porque su respuesta les permitía enfocarse en sitios celulares específicos para estudiar las cuestiones de la herencia.

Muchos de los pensadores más prestigiosos de la época estaban convencidos de que la información hereditaria tenía que encontrarse en el núcleo de las células. Pero la cuestión, estaba lejos de estar probada hasta que llegaron los experimentos con huevos de erizo de mar que permitieron recoger más datos para que la respuesta tenga sentido y se considere conocimiento científico.

En la clase de ciencias, los estudiantes, guiados por sus docentes, tienen que aprender a refinar las preguntas y evaluar su calidad de modo que permitan el desarrollo de habilidades científicas y de pensamiento de alta demanda cognitiva como uno de los objetivos básicos de la enseñanza de las ciencias.

Dichas habilidades pueden ser anticipatorias en el relato de la historia compartida. Por ejemplo, antes de compartir el experimento de Boveri y con los estudiantes reunidos en grupo, continuando el hilo de la pregunta sobre dónde se encuentra la información, se les propone la siguiente actividad: si tuvieran que explorar en la búsqueda de respuestas posibles, ¿qué diseños experimentales realizarían para probar que la información se encuentra en el núcleo y no en el citoplasma? Si en aquella época contaban con huevos de erizo de mar como modelos animales en la experimentación, discutan cuáles serían los motivos para que ustedes los elijan. Así mismo, ¿creen que les habría sido posible usar otros animales de laboratorio?, ¿cuáles serían las ventajas y las desventajas?

Si los científicos de un equipo se reúnen en mesas informales de trabajo, discuten diferentes puntos de vista, afinan las preguntas, reflexionan y acuerdan protocolos experimentales posibles, es absolutamente factible que lo realicen los alumnos en el aula.

El experimento de Boveri tuvo seguidores y detractores que cuestionaron sus resultados. Posteriormente nuevos experimentos realizados por otros fueron perfeccionando la idea. Será que el aprendizaje colaborativo en el aula facilita la re-significación de algunas ideas a fines de perfeccionar los modelos explicativos como conocimiento provisorio?

Diseñar situaciones de aprendizaje que ubique a los estudiantes como protagonistas de la construcción de conocimiento en la escuela, los motiven a analizar preguntas realizadas por otros y a afinar las propias como parte fundamental de su trayecto formativo, contribuye a la creación de hábitos que favorecen la creatividad, la imaginación, la toma de decisiones y la evolución de un pensamiento compartido que estaría haciendo foco en los saberes sobre la ciencia y las tecnologías.

La naturaleza de la ciencia es un área emergente de contenidos a enseñar y la utilización didáctica de la historia de la ciencia puede transformarse en una herramienta de mucho valor para alcanzar objetivos didácticos innovadores.

Curiosamente y de manera coincidente con nuestro viaje, según el maestro Acevedo Diaz, la demanda de la historia de la ciencia se remonta a la segunda mitad del siglo XIX donde J.D. Campbell en su discurso presidencial de la British Association for the Advancement of Science de la reunión de 1855, celebrada en Glasgow reclamó lo siguiente: “Lo que queremos en la enseñanza de los jóvenes no es tanto meros resultados como métodos y, sobre todo, la historia de la ciencia”.

Desde ese entonces han sido numerosos los intentos por incorporarla al currículum, con aciertos, errores y en ocasiones con una marcha lenta e irregular, tal cual la evolución del propio conocimiento científico.

Noticia relacionada: "Dado que los mecanismos de preinscripción y matrícula del nuevo master aún no han sido incorporados en las respectivas plataformas y webs de las tres universidades, os pedimos que realicéis la preinscripción, para el caso de la Universidad Politécnica de Valencia, a través del enlace al antiguo Master en Cultura Científica y de la Innovación: 
http://www.upv.es/entidades/SA/mastersoficiales/592623normalc.html

Ya está abierta la preinscripción del curso académico 2018/19 para estudiantes con titulación extranjera que no tengan nacionalidad de la Unión Europea ni residencia legal en la misma. El periodo de inscripción para alumnos de nuevo ingreso es del 28 de mayo al 15 de junio de 2018.

Para recibir más información sobre la especialidad en Estudios sobre la Innovación, escribir a: muecti@ingenio.upv.es Página oficial del máster: http://masterecti.usal.es/index.php

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