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Una breve revisión de las creencias CTS de los estudiantes

José Antonio Acevedo Díaz 1

Consejería de Educación de la Junta de Andalucía.
Servicio de Inspección, Delegación Provincial de Huelva - España.

Resumen

La importancia de la evaluación de las creencias, concepciones o ideas previas de los estudiantes, que pueden estar articuladas en teorías implícitas, adquiere todo su sentido para la didáctica de las ciencias experimentales cuando nos situamos en el marco de los modelos constructivistas de la enseñanza y el aprendizaje. Después de revisar y analizar los resultados obtenidos en un conjunto de investigaciones representativas sobre el tema, desarrolladas en diversos países del ámbito cultural occidental, se recopilan aquí algunas de las principales creencias CTS de los estudiantes de educación secundaria y bachillerato de diversos sistemas educativos, lo que permite dar una descripción general del perfil actitudinal en este campo.

Palabras clave

Ciencia, Tecnología y Sociedad (CTS), Educación, Didáctica de las Ciencias Experimentales, Evaluación, Creencias de los estudiantes.

Introducción

En los últimos años se viene reclamando insistentemente una educación científica y tecnológica con características más humanistas, basada en la necesidad de desarrollar una comprensión pública de la ciencia y la tecnología (Solbes y Vilches 2000). En tal caso, unas finalidades destinadas a la educación científica y a la educación tecnológica que sean coherentes con el principio de comprensividad de "ciencia y tecnología para todas las personas" deben guardar el necesario equilibrio entre la materia a enseñar, el alumno a educar y la sociedad en la que vive éste (Reid y Hodson 1989). Será posible, así, dotar de un amplio significado a la alfabetización científica y tecnológica de acuerdo con las nuevas demandas sociales. Si se asumen con convencimiento las tres categorías de finalidades señaladas para la enseñanza de las ciencias, éstas resultarán de gran utilidad para orientar luego los objetivos generales o metas a alcanzar (Acevedo 1996a). La educación CTS en la enseñanza de las ciencias puede contribuir poderosamente al desarrollo de las tres clases de finalidades señaladas.

La importancia de la evaluación de las creencias CTS (concepciones o ideas previas, articuladas o no en teorías implícitas) adquiere todo su sentido para la didáctica de las ciencias experimentales cuando nos situamos en el marco de los modelos constructivistas del aprendizaje y la enseñanza que conceden un lugar destacado a los aspectos actitudinales y axiológicos. En este estudio se revisan los principales resultados de ciertas investigaciones llevadas a cabo sobre las creencias CTS en diversos países del ámbito cultural occidental, que constituyen una muestra apropiada de las más representativas. Posiblemente se echen en falta otras investigaciones en las referencias bibliográficas, pero podemos aplicar aquí aquello de que "quizás no estén todas las que son, pero sí son todas las que están". Los datos, obtenidos utilizando diferentes instrumentos (escalas de Likert, diferenciales semánticos, cuestionarios de opción múltiple, entrevistas clínicas y preguntas abiertas), recopilan algunas de las creencias CTS más frecuentes de los estudiantes de educación secundaria y bachillerato procedentes de diversos sistemas educativos del mundo, lo que permite dibujar una representación actualizada del perfil actitudinal en este campo.

Las dimensiones y subdimensiones de las creencias CTS abordadas en esta revisión se han organizado de acuerdo con los apartados y secciones que se muestran en el siguiente cuadro:

1. Naturaleza de la ciencia

  • Creencias sobre los científicos y la ciencia en general
  • Desarrollo del conocimiento científico
  • Significado de los modelos teóricos científicos
  • Experimentación y metodología en la investigación científica
  • Influencia de los aspectos sociales en la producción del conocimiento científico

2. Naturaleza de la tecnología

  • Creencias sobre la tecnología y sus relaciones con la ciencia
  • Toma de decisiones tecnológicas
  • Riesgos de los descubrimientos científicos y los sistemas tecnológicos

3. Historia de la Ciencia e Historia de la Tecnología

4. Papel de la ciencia y la tecnología en la resolución de los problemas sociales

5. Estereotipos de género en ciencia y tecnología

Naturaleza de la ciencia

Las investigaciones sobre las creencias de la naturaleza de la ciencia se han realizado sobre todo con estudiantes de educación secundaria y bachillerato. Los primeros trabajos, algunos con una antigüedad de casi cincuenta años, se centraron principalmente en indagar qué conocían los alumnos acerca de los científicos y de la noción de ciencia, así como de los métodos y objetivos generales de la ciencia. Después, la investigación se ha dirigido principalmente a averiguar las creencias de los estudiantes sobre el desarrollo del conocimiento científico, la noción de modelo científico, sus ideas sobre hipótesis, leyes y teorías científicas, la experimentación científica y el significado de las pruebas experimentales, y en relación con la influencia de los aspectos sociales en la producción del conocimiento científico (Lederman, 1992).

I/ Creencias sobre los científicos y la ciencia en general

Cuando se les pregunta por la ciencia en general (la empresa científica), muchos estudiantes de educación secundaria superior y bachillerato señalan que los científicos son personas inteligentes, brillantes, abnegadas, honradas, muy dedicadas a su trabajo e imprescindibles para la sociedad; parecen mostrar, pues, una actitud muy positiva, con creencias en rasgos bastante idealistas, tal y como que las principales motivaciones para investigar son epistemológicas (conocer) y altruistas (beneficiar a la sociedad). En cambio, cuando se les pregunta por la ciencia como profesión suelen responder de manera más negativa, considerando que la actividad científica está mal pagada y es aburrida, así como que los científicos son personas solitarias y retraídas que trabajan aisladas y, a veces, están locos o chiflados. Tampoco creen que tener cualidades como mentalidad abierta, imparcialidad y objetividad sean características propias de los científicos (Ben-Chaim y Zoller, 1991; Zoller et al., 1990; 1991). Algunas de estas imágenes se han encontrado también entre los alumnos de educación primaria y al comienzo de la educación secundaria (Newton y Newton, 1992, 1998).

Percepciones como la honradez se justifican con el heurístico "todos somos iguales", pero no se capta que las necesidades de financiación, satisfacer al jefe o desear reconocimiento personal pueden hacerla flaquear muchas veces. En cambio, el mismo heurístico no se aplica para explicar la paciencia y la determinación como características consideradas esenciales para la investigación científica (Manassero, Vázquez y Acevedo, 2001). Determinados estudios sugieren que esta aparente incongruencia puede deberse a que más bien se están describiendo estereotipos públicos propagados por los diversos medios de comunicación de masas (tanto informativos como de ocio y diversión), en vez de las creencias y el conocimiento que de la ciencia y los científicos tienen los propios estudiantes (Boylan et al., 1992).

Algunos resultados procedentes de investigaciones españolas reflejan una imagen de los científicos que está distorsionada por estereotipos muy extendidos en la sociedad, tales como individualismo, aislamiento, responsabilidad en los descubrimientos, rigor y método en la investigación, constancia paciencia y esfuerzo en el trabajo, etc. (Acevedo, 1992, 1993). Sin embargo, también hay datos donde la percepción del alumnado es que, si bien los científicos pueden estar muy interesados por su trabajo, sus relaciones sociales son similares a las de cualquier persona y, por tanto, alejadas del mito del aislamiento social en una "torre de marfil" (Vázquez y Manassero 1997). Otros resultados muestran también que muchos estudiantes atribuyen a los científicos rasgos específicos como objetividad e imparcialidad en el ejercicio de su profesión, aunque no en la vida cotidiana (Acevedo, 1992, 1993; Vázquez y Manassero 1997).

En otro orden, muchos alumnos de todas las edades piensan que la ciencia casi siempre inventa cosas o resuelve problemas prácticos, más que investigar y comprender el mundo, predominando la visión utilitarista (tecnológica) de la ciencia frente a la cultural (académica).

II/ Desarrollo del conocimiento científico

Los datos muestran que, en conjunto, la mayoría de los alumnos de educación secundaria y bachillerato creen en la provisionalidad del conocimiento científico (Ryan y Aikenhead, 1992). Sin embargo, muchos piensan que este cambio sucede sobre todo por acumulación del propio conocimiento o debido a la disponibilidad de más y mejores instrumentos técnicos para observar y medir (Acevedo, 1992; Aikenhead, 1987), por lo que se ignora claramente la posibilidad de cambios ontológicos y conceptuales. Por el contrario, no suelen reconocer que las teorías sugieren nuevas observaciones o la necesidad de volver a interpretar las anteriores (Aikenhead, 1987; Lederman y O'Malley, 1990; Waterman, 1983). Otros estudios apuntan también que a los alumnos de enseñanza secundaria les resulta difícil entender el desarrollo del conocimiento científico como resultado de las interacciones entre teoría y observación (Carey et al., 1989).

Datos más recientes muestran que, frente a quienes piensan que las decisiones de los científicos para aceptar o rechazar una teoría se basan exclusivamente en hechos objetivos, hay casi el doble que consideran justamente lo contrario, esto es, que van más allá de los hechos presuntamente objetivos (Vázquez y Manassero, 1997). Sin embargo, otro resultado del mismo trabajo indica también que más de la mitad de los estudiantes niegan la influencia de la personalidad de los científicos en el contenido de sus teorías porque éste se basa en hechos objetivos. Considerados en conjunto, ambos datos ponen de manifiesto las incoherencias que suelen presentarse en las respuestas de los estudiantes cuando se les pregunta de diferente manera sobre estos temas.

III/ Significado de los modelos teóricos científicos

Debido a su carácter polisémico, la palabra modelo suele dar lugar a ambivalencias ya que se usa en sentidos bastantes diferentes, incluso cuando su significado está restringido al de las teorías científicas (Echeverría, 1999). Se ha examinado frecuentemente la manera en que los estudiantes comprenden y emplean los modelos teóricos científicos, habiéndose observado un acuerdo bastante elevado con que éstos (p.ej., los modelos atómicos y moleculares, el modelo del ADN, etc.) pretenden describir lo más exactamente posible la realidad del mundo físico, lo que revela un punto de vista realista ingenuo (Acevedo, 1992; Vázquez y Manassero, 1999). En efecto, durante la educación secundaria y en parte en el bachillerato, muchos alumnos identifican los modelos teóricos con copias físicas de la realidad en vez de con representaciones conceptuales (Acevedo, 1992; Aikenhead, 1987; Grosslight et al., 1991; Vázquez y Manassero, 1997, 1999). Estos estudiantes suelen desconocer también que se puede probar la utilidad de un modelo teórico comparando sus implicaciones con observaciones reales. Saben que los modelos teóricos pueden cambiar, pero esto significa, especialmente para los de bachillerato, una consecuencia de añadir nueva información a la del modelo disponible (carácter acumulativo del conocimiento científico), o bien, sobre todo para los de educación secundaria obligatoria, reemplazar alguna parte del modelo que estaba mal. Además, muchos alumnos de estos niveles educativos creen que todo lo que aprenden en las clases de ciencia es concreto y no distinguen bien entre observaciones y teorías o modelos teóricos.

Por otra parte, bastantes estudiantes de bachillerato saben que los modelos teóricos científicos ayudan a comprender mejor la naturaleza. Ahora bien, aunque algunos parecen creer que los modelos teóricos no constituyen reproducciones de la realidad, lo hacen más bien porque piensan que éstos cambian tarde o temprano, no tanto porque se den cuenta de su carácter representativo y explicativo (Aikenhead, 1987; Ryan y Aikenhead, 1992). En cambio, en los estudios citados se comprueba también que estos mismos alumnos no tienen grandes dificultades para aceptar la naturaleza constructiva (epistemológica) de las clasificaciones científicas (Vázquez y Manassero, 1997, 1999), lo que supone una actitud más bien instrumentalista.

En un artículo sobre el tema, apoyándose en los resultados obtenidos en una investigación con estudiantes universitarios, Gilbert (1991) ha propuesto definir la ciencia como "un proceso de construcción de modelos conceptuales predictivos" (ciencia como proceso de modelización). Los datos muestran que estos alumnos admiten mejor que los modelos científicos son construcciones humanas (que no pretenden describir lo más exactamente posible la realidad, sino explicarla), que cuando la pregunta se hace con referencia explícita al conocimiento científico (respectivamente 61% y 5%). Sin embargo, cabe preguntarse también qué noción tienen esos estudiantes de modelo científico. Según parece, su visión está demasiado restringida y próxima a la acepción de modelo analógico tridimensional como "maqueta" o "prototipo". El problema principal de la definición de ciencia propuesta por Gilbert deriva de la necesidad de establecer previamente un concepto adecuado de modelo teórico científico, lo que (de acuerdo con la acepción que se le suele dar en ciencia) implica la superación de ciertos obstáculos epistemológicos que también podrían aparecer en la elaboración de la noción de ciencia propuesta por este autor (Acevedo, 1992).

IV/ Experimentación y metodología en la investigación científica

Muchos alumnos de los últimos años de educación primaria y los primeros años de educación secundaria no comprenden que la experimentación científica es una forma de contrastar hipótesis o de verificar y falsar ideas previas, sino que más bien la entienden como una manera de ensayar y probar o bien de inducir resultados (Carey et al., 1989; Schauble et al., 1991; Solomon, 1992). Sin embargo, Carey et al. (1989) y Solomon et al. (1992) han mostrado la posibilidad, con una enseñanza adecuada, de que los alumnos de educación secundaria lleguen a comprender que la experimentación siempre debe estar guiada por hipótesis y determinados supuestos.

En un estudio canadiense, Ryan y Aikenhead (1992) hallaron que la mayoría de los estudiantes de bachillerato interpretan bastante mal las nociones de hipótesis, teoría y ley y su diferente papel en la investigación científica (p.ej., creen que las teorías suficientemente probadas se convierten en leyes, ignorando que ambas tienen un status epistemológico diferente), lo que sin duda supone una nueva dificultad a tener en cuenta. Este resultado se ha confirmado en España con estudiantes mallorquines (Vázquez y Manassero, 1997), encontrándose que los alumnos creen en una relación jerárquica ascendente, en la cual una hipótesis suficientemente probada se convierte en teoría y ésta, cuando ha sido probada con éxito y se maneja durante mucho tiempo pasa a ser una ley; un punto de vista que se considera inadecuado (Manassero, Vázquez y Acevedo, 2001).

Por otro lado, son positivos los datos aportados por Gilbert (1991) en el sentido de que los estudiantes rechazan en su mayoría la creencia estereotipada de que los mejores científicos son aquellos que siguen en sus investigaciones, de la manera más escrupulosa posible, las etapas del genuino método científico; esto es, no tienen una visión rígidamente codificada de la metodología científica). No obstante, Acevedo (1992) informa de resultados en el sentido contrario; esto es, de un importante porcentaje de alumnos que tienden a considerar el método científico como un conjunto de reglas algorítmicas necesarias para poder asegurar el carácter científico de las investigaciones (absolutismo metodológico).

En dos trabajos independientes (Acevedo, 1992; Ryan y Aikenhead 1992) se ha encontrado que la mayoría de los estudiantes de bachillerato identifican el método científico con "plantearse preguntas, hacer hipótesis, recoger datos y establecer conclusiones", y solamente una proporción muy pequeña adopta un punto de vista más pragmático según el cual no existe un único método científico, sino que se pueden emplear diversos métodos, más o menos racionales, para obtener resultados (Sokal y Bricmont, 1998). Estos datos han sido confirmados después por Vázquez y Manassero (1997) y la posición mayoritaria se ha clasificado como plausible o parcialmente adecuada, en contraposición con la otra minoritaria y pragmática, considerada más adecuada (Manassero, Vázquez y Acevedo, 2001). En suma, la imagen del método científico entre los estudiantes es, en conjunto, deudora en cierto modo de la filosofía positivista (Vázquez, Acevedo, Manassero y Acevedo, 2001), especialmente cuando se consideran las creencias que sostienen proporciones importantes de alumnos sobre el método científico como algo capaz de asegurar resultados fiables, la estimación excesiva del papel del azar, lo imprevisto y la casualidad en la investigación (que los angloparlantes designan con el término serendipity), la persistente fe cientifista en la lógica acumulativa y lineal del método científico, la consideración de los hechos como infalibles fuentes de verdad, etc.

Un aspecto menos estudiado hace referencia a la distinción entre ciencia pública (contexto de justificación) y ciencia privada (contexto de descubrimiento). Ilustrando esta cuestión con los informes de investigación que elaboran los científicos, Vázquez y Manassero (1997) muestran que, en general, los estudiantes no saben discernir entre lo que se expresa en un informe científico y el trabajo real realizado; de otra forma, tienen grandes dificultades para diferenciar entre ciencia pública (o, quizás mejor en este caso, publicada) y ciencia privada. Este resultado se confirma, en el mismo estudio, cuando se indaga sobre el comportamiento de los científicos en la ciencia privada y en la ciencia pública; casi nadie hace referencia a que hay más presión en la segunda que en la primera para dar una imagen lógica, imparcial, objetiva y con mentalidad abierta.

Otros datos interesantes revelan puntos de vista del alumnado más adecuados sobre los errores en la investigación científica y el grado de seguridad de las predicciones científicas (Vázquez y Manassero, 1997). En el primer caso, se atribuye mayoritariamente un papel dual a los errores que son a la vez fuente de retraso y de progreso científico. En el segundo, alrededor de la mitad de los estudiantes consideran que la presencia de imprevistos no permite hacer previsiones científicas seguras. Por otro lado, para la mayoría de los alumnos las investigaciones científicas consisten en un proceso lógico, aunque se reconocen ciertas excepciones (descubrimientos por ensayo y error, por azar o serendipia, etc.)

V/ Influencia de los aspectos sociales en la producción del conocimiento científico

Los trabajos de Aikenhead (1987) y Ryan y Aikenhead (1992) con estudiantes canadienses de bachillerato han arrojado alguna luz sobre estas cuestiones. La mayor parte considera que las interacciones sociales dentro de la comunidad científica pueden afectar al conocimiento que producen los científicos. Aunque una minoría piensa que los científicos se encuentran al margen de influencias sociales, la mayoría cree que éstas afectan al conocimiento desarrollado porque la ciencia responde a necesidades humanas de la sociedad (visión utilitarista), pero generalmente se ignoran otras formas de influencia social. Esto se encuentra en consonancia con lo señalado por Acevedo (1992) cuando concluye que los estudiantes no tienen una opinión claramente definida, ni a favor ni en contra, sobre si los aspectos sociales influyen o no en el trabajo de los científicos y en sus descubrimientos (contextualismo).

Según los investigadores canadienses, una parte de los estudiantes considera intuitivamente la influencia de los valores propios (constitutivos) y contextuales de la ciencia en la forma que tienen los científicos de generar sus conocimientos, pero otro grupo aún mayor la ignora. Si bien para la mayor parte del alumnado parece tener sentido la dicotomía entre ciencia pública y privada, únicamente un tercio es consciente de que ambos contextos pueden estar orientadas por valores propios diferentes. Además, mientras que la mitad piensa que los valores contextuales afectan a la opinión científica en aquellas cuestiones relacionadas con lo social, la proporción disminuye hasta un tercio cuando la opinión se refiere a temas puramente científicos o técnicos. Esto se confirma en otros trabajos (Zoller et al. 1990, 1991), los cuales muestran que la opinión favorable a la influencia de valores morales y características personales en la investigación científica y en la resolución de las controversias científicas resulta minoritaria frente a la posición que las niega. En suma, la mayoría de los estudiantes parecen desconocer el papel que juegan las influencias personales y subjetivas en la producción del conocimiento científico.

Los datos de la investigación llevada a cabo por Vázquez y Manassero (1997) muestran que una gran parte del alumnado (próxima a tres quintos) reconoce la influencia de los factores éticos y religiosos propios de la cultura en la ciencia, pero al mismo tiempo cerca de la mitad de estos estudiantes niegan la influencia de las creencias religiosas en los descubrimientos científicos. Si la pregunta se hace de manera general, la mayoría de los alumnos aceptan con buenas razones la influencia de la sociedad sobre la ciencia; razones que son mejores que las dadas para admitir la influencia de la sociedad en la tecnología. Con argumentos adecuados, también se reconoce muy ampliamente la influencia de la política en los científicos, tanto cuando esto se plantea de manera general para cualquier país como cuando se concreta al caso español. Sin embargo, la mayoría no acepta el control del gobierno sobre la ciencia para aumentar su eficiencia: el gobierno debe subvencionar pero no controlar la ciencia o, al menos, controlar solamente la que sea socialmente más útil. Este resultado se encuentra en la misma línea que otro mostrado en un estudio anterior (Acevedo, 1992), según el cual los alumnos tienen una posición más bien contraria a que sean los órganos de poder social y gubernamental los que marquen las pautas de la investigación científica y tecnológica, mientras que, en cambio, muestran cierto grado de acuerdo con que sean los propios científicos los que seleccionen los problemas a investigar y con que las subvenciones no se limiten solamente a las investigaciones que interesen al país, sino que es necesaria más libertad para investigar.

Naturaleza de la tecnología

No se han hecho demasiados estudios sobre las concepciones de los estudiantes respecto a la naturaleza de la tecnología y cómo ésta se relaciona con la ciencia y la sociedad. La mayor parte de la investigación se ha dedicado a evaluar el conocimiento que tienen los alumnos de educación secundaria superior y bachillerato acerca del papel de la ciencia y la tecnología, las diferencias y relaciones entre ambas, y también a conocer las actitudes de los alumnos hacia la toma de decisiones científicas y tecnológicas en asuntos de interés público.

I/ Creencias sobre la tecnología y sus relaciones con la ciencia

La conceptualización que hacen los estudiantes de la tecnología es generalmente más inadecuada que la correspondiente a la ciencia (Manassero, Vázquez y Acevedo, 2001). La consideración errónea de la tecnología como ciencia aplicada es frecuente en muchos estudios, sobre todo en los anglosajones, y aparece recurrentemente en cuestiones diversas referidas a las relaciones entre ciencia y tecnología (Fleming, 1987, 1988, 1989; Kline, 1985; Layton 1988). La identificación de la tecnología con los artefactos técnicos es otra idea incompleta que también goza de gran apoyo (Ben-Chaim y Zoller, 1991; Rennie, 1987; Zoller et al., 1991), mientras que son minoritarias otras más apropiadas que relacionan la tecnología con la necesidad de resolver problemas prácticos o el saber hacer (know how), así como la ampliación del concepto de tecnología para incluir el diseño, la organización y los procesos (Acevedo, 1996b; Gilbert, 1992; Pacey, 1983). Así mismo, cabe decir que los alumnos distinguen entre tecnología y ciencia, pues la opción que establece que la tecnología es muy parecida a la ciencia no recibe ningún apoyo.

Los estudiantes de bachillerato canadienses suelen confundir ciencia con tecnología (Ryan y Aikenhead, 1992). Esta confusión viene originada por un mito muy extendido, el cual afirma que la tecnología es ciencia aplicada (Zoller et al., 1990, 1991), una máxima común que aparece explícitamente en muchos textos de ciencia norteamericanos. Aunque se ha apuntado que los estudiantes europeos no perciben tanto la tecnología de la misma manera (Fleming, 1989), esta tendencia también se da en Europa, siendo mucho más numerosos los ejemplos que los alumnos conocen de tecnología orientada por la ciencia que de ciencia guiada por la tecnología. Por ejemplo, Vázquez y Manassero (1997) han encontrado esta creencia inadecuada en alrededor de la cuarta parte del alumnado, porcentaje inferior al de los estudios canadienses de Zoller et al. (1990, 1991), donde las respuestas en este sentido están próximas a la mitad, y más parecido al israelí de Ben-Chaim y Zoller (1991), con menos de un tercio de este tipo de respuestas. Sin embargo, aunque minoritaria, ésta es la idea más frecuente sobre la tecnología, reproduciéndose también en otras cuestiones referentes a las relaciones entre ciencia y tecnología, incluso aunque no se plantee explícitamente la posibilidad de tal respuesta. En resumen, la conceptualización de la tecnología que hacen los alumnos es bastante más ingenua que la de la ciencia.

Fleming (1987) ha informado también de la dificultad que tienen los estudiantes de educación secundaria superior para discernir entre ciencia y tecnología. Cuando se les pregunta en términos generales los alumnos parecen diferenciar los papeles que juegan cada una, siendo capaces de reconocer también algunas relaciones entre ambas. Esto ha sido detectado también por Vázquez y Manassero (1997), quienes destacan que los alumnos asumen la estrecha relación actual entre la ciencia y la tecnología, pero distinguen entre ambas (Acevedo, 1998a,b, Echeverría 1999, Niiniluoto, 1997). Sin embargo, en otro artículo, Fleming (1989) matiza que cuando se profundiza en el tema con otro tipo de preguntas puede comprobarse la tendencia a identificar la ciencia y la tecnología como una misma empresa de la humanidad, quizás como consecuencia de una interdependencia mal entendida entre ambas. Fleming (1987) ilustra todo esto con la creencia mayoritaria de los estudiantes de que la ciencia está sobre todo al servicio del interés público. Por otro lado, algunos alumnos piensan que, en general, la ciencia influye en la sociedad de forma más positiva que la tecnología, puesto que asocian ciencia con investigación médica (biosanitaria) y ambiental y tecnología con contaminación o armamento.

Cuando se plantea la disyuntiva entre ciencia o tecnología desde la perspectiva de las inversiones económicas, la posición de los estudiantes es más bien ecléctica (Acevedo 1992); consideran que ambas ofrecen ventajas, pero la ciencia se percibe más dirigida a conseguir avances médicos y medioambientales, mientras la tecnología se entiende más encaminada a mejorar la eficiencia y el bienestar (Fleming, 1987). Si la cuestión se propone en relación con la existencia de un cuerpo de conocimientos propio de la tecnología, aunque aún es importante la visión de ésta como ciencia aplicada (dependiente de la ciencia), todavía es mayor la proporción de quienes reconocen un cierto grado de autonomía para la tecnología (Layton, 1988).

Así mismo, muchos alumnos que parecen comprender aceptablemente la influencia de la ciencia sobre la tecnología, no perciben igual de bien la de ésta en la ciencia. En el origen de la dificultad se encuentra probablemente la percepción inexacta de la tecnología como ciencia aplicada (Fleming, 1989; Kline 1985). La falsa creencia de que la tecnología no es más que la aplicación de la ciencia a la vida cotidiana ignora la naturaleza específica del conocimiento tecnológico. Ideas de este tipo se sustentan en la creencia de que la tecnología viene determinada por la ciencia y está subordinada a ésta, lo que conlleva también a una deficiente comprensión del significado de I+D (Vázquez y Manassero, 1997).

En otro orden, se ha comprobado que, incluso en la educación secundaria, los estudiantes tienen dificultades para discernir entre modelos tecnológicos de experimentación (característicos de la ingeniería), cuyo objetivo más importante es obtener un resultado deseado, y modelos científicos de experimentación, cuyo principal objetivo es comprender relaciones entre causas y efectos (Carey et al., 1989; Schauble et al., 1991). Algunas investigaciones han sugerido que los alumnos más jóvenes pueden comprender mejor y usar antes los modelos tecnológicos que los científicos, ya que tienden a razonar preferentemente tratando de obtener resultados en vez de emplear el pensamiento más analítico que caracteriza a la investigación científica (Schauble et al., 1991).

II/ Toma de decisiones tecnológicas

Otros aspectos investigados se refieren a quién debe tomar las decisiones en las cuestiones de interés socio-tecnológico y al control social de la ciencia y la tecnología.

Más de la mitad de los alumnos de educación secundaria superior y bachillerato y una mayoría de los estudiantes universitarios de ciencias de sendas investigaciones de Fleming (1987 y 1988, respectivamente) son proclives al modelo político tecnocrático que propugna que las decisiones importantes en asuntos públicos relacionados con las implicaciones de la ciencia y la tecnología deben ser tomadas por expertos (científicos, ingenieros, etc.), porque están más capacitados para hacerlo que las demás personas y conocen mejor las necesidades sociales sobre estas cuestiones (Aikenhead, 1987); tendencia que parece acentuarse para los estudiantes de ciencias (Acevedo, 1992). Además, también son propensos a pensar que los motivos personales y los valores morales de los expertos no influyen demasiado en sus intervenciones en los debates públicos que tienen que ver con la ciencia, la tecnología y sus implicaciones sociales. En otros estudios hechos con alumnos canadienses angloparlantes (Zoller et al., 1990, 1991) e israelitas (Ben-Chaim y Zoller, 1991), los resultados que sustentan la posición tecnocrática se reducen aproximadamente a un tercio en cada caso, siendo más de la mitad (sobre todo en el estudio hecho en Israel) los estudiantes que muestran un punto de vista ecléctico según el cual las decisiones deben ser compartidas entre técnicos y ciudadanos.

Por otro lado, aunque se ha encontrado un cierto apoyo al control social de la tecnología, la mayoría considera que el gobierno de un país es quien está más capacitado para coordinar los programas de I+D+I a través de sus agencias especializadas (Fleming, 1987), lo que en cierto modo es otra manera de adoptar una actitud tecnocrática que no da cancha a la ciudadanía. En otro estudio realizado en España (Acevedo, 1992) predominan las respuestas que abogan porque exista algún tipo de control social de la tecnología; pero en un trabajo posterior (Vázquez y Manassero, 1997), que indaga más en el tema, se muestra cómo más de la cuarta parte de las respuestas de los alumnos destacan la dificultad de los ciudadanos para implicarse en este control porque la tecnología avanza muy rápidamente y no es fácil estar al corriente de su desarrollo, un punto de vista que se considera plausible (Manassero, Vázquez y Acevedo, 2001).

III/ Riesgos de los descubrimientos científicos y los sistemas tecnológicos

En una investigación realizada en Israel (Ben-Chaim y Zoller, 1991) prevalece mayoritariamente la opinión de que los científicos son los principales responsables de los daños que pudieran derivarse de sus descubrimientos. En cambio, en otras dos hechas en Canadá (Zoller et al., 1991; Ryan, 1987) este punto de vista está más repartido con el opuesto, aunque la tendencia a responsabilizar a los científicos sigue predominando un poco. En un trabajo hecho en España con estudiantes mallorquines (Vázquez y Manassero, 1997), sobresale ligeramente la posición de liberar de tal responsabilidad a los científicos, aunque en general la opinión tiende a estar dividida. Los alumnos también opinan que actualmente la mayoría de los científicos se preocupan por los riegos de los efectos asociados a sus descubrimientos (Acevedo, 1992; Ryan, 1987).

Por otra parte, las investigaciones de Fleming (1986a, 1986b) indican que los estudiantes suelen tener dos puntos de vista distintos sobre el riesgo de los sistemas tecnológicos. En el primero, el riesgo es inaceptable si supone la posibilidad de desastres para la sociedad; ahora bien, si el riesgo es solo personal y se acepta voluntariamente, éste se considera como algo corriente en la vida cotidiana y casi sin repercusiones para los demás. En el segundo punto de vista, si el riesgo implica daños o beneficios personales entonces será de interés primordial, tendiendo a ignorarse en tal caso los efectos que pueden derivarse para los demás. Sin duda, es necesario disponer de más investigación sobre las percepciones de los estudiantes sobre el riesgo de los sistemas tecnológicos si se quiere abordar esta importante cuestión en la educación científica (Aguaded y Alanís, 2000; Eijkelhof, 1994).

Historia de la Ciencia e Historia de la Tecnología

Generalmente, las afirmaciones sobre la eficacia del uso de la Historia de la Ciencia en la enseñanza para mejorar la comprensión de la naturaleza de la ciencia y otros aspectos de las relaciones CTS no se encuentran respaldadas con investigaciones sistemáticas y rigurosas (Abd-el-Khalick, 1998; Abd-el-Khalick y Lederman, 2000). Suele afirmarse que determinados materiales de esta clase ayudan a cambiar la imagen de la ciencia que tienen los alumnos, consiguiendo así que puedan concebirla de manera más humanista de lo que pensaban. Sin embargo, solamente se trata de una hipótesis razonable, porque lo cierto es que casi todo lo publicado se limita a dar descripciones de prácticas ejemplares o prescripciones de enseñanza eficaz, con escaso soporte experimental (Matthews, 1990, 1991, 1992, 1994a y 1994b). Algunas de las pocas investigaciones recientes en clases de educación secundaria parecen demostrar que el aprendizaje de un poco de Historia de la Ciencia puede ayudar a que los estudiantes mejoren su comprensión de la naturaleza de la ciencia (Solomon et al., 1992).

En términos generales la comprensión de la Historia de la Ciencia por parte de los estudiantes ha sido muy poco estudiada. Los datos de las investigaciones parecen indicar que muchos alumnos tienen dificultades para entender los puntos de vista de los científicos del pasado y creen que eran personas inferiores intelectual y moralmente, lo que les lleva a explicar sus ideas con estereotipos en vez de intentar comprender que sus valores, creencias y actitudes son distintos generalmente de los actuales (Shelmit, 1984). Además, la mayoría de los alumnos de enseñanza secundaria no suelen mostrar gran interés por el pensamiento de científicos cuyas teorías saben que están en desuso (Solomon et al., 1992).

Las carencias señaladas se acrecientan aún más en el caso de la utilización de la Historia de la Técnica y la Tecnología. Se ha intentado dar respuestas a cómo podría contribuir la Historia de la Técnica y la Tecnología a la educación CTS (Acevedo, 1997):

"[...] aunque la enseñanza de la tecnología en la educación CTS no puede reducirse a un discurso sobre el pasado que podría entusiasmar muy poco a los alumnos de hoy en día, la Historia de la Técnica y la Tecnología, utilizada con sabiduría, es capaz de aportar importantes claves socio-culturales al estudio de la tecnología. Sin embargo, no se trataría tanto de que los alumnos aprendieran Historia de la Técnica y la Tecnología, sino de aprovechar el recurso de los casos históricos para enseñar a los estudiantes dimensiones notables del desarrollo de las innovaciones tecnológicas que contribuyan a una mejor comprensión de la naturaleza de la tecnología. Como hemos mostrado en este trabajo, el análisis de casos históricos bien seleccionados serviría para ejemplificar la presencia de factores sociales en el desarrollo técnico y la innovación tecnológica, así como para superar las creencias epistemológicas, históricas y evaluativas que sostienen el modelo lineal, unidireccional y jerárquico de las relaciones entre ciencia, tecnología y sociedad. [...] Al igual que Hefesto -el dios griego del fuego y la metalurgia, que tenía una pronunciada cojera-, la tecnología nos muestra sus dos aspectos. Los ciudadanos del próximo siglo XXI tienen que alcanzar una formación tecnológica que les permita comprender esta ambivalencia; esto es, tienen que ser capaces de entender al dios y a su cojera. La Historia de la Técnica y la Tecnología puede ayudarnos a conseguir este propósito".

Pero lo cierto es que solamente son algunas prescripciones para la enseñanza, ilustradas con unos cuantos ejemplos, al estilo de las que se han dado para la utilización de la Historia de la Ciencia. Por otro lado, Solomon (1995) ha apuntado que la Historia de la Tecnología podría contribuir a desmitificar la noción contemporánea de tecnología y a calmar el exacerbado miedo que muchas personas sienten ante ella, mostrando cómo cualquier innovación anterior ha estado siempre acompañada de riesgo, por simple y poco peligrosa que ahora nos parezca.

Por último, cabe señalar que la comprensión de la Historia de la Técnica y la Tecnología por parte de los alumnos ha sido menos estudiada aún que la de la Historia de la Ciencia. Kelly (1988) y Rennie (1987) encontraron que muchos estudiantes de 12-14 años tienen serias dificultades para reconocer que la tecnología tiene su propia historia, ya que creen que ésta es solamente una cosa contemporánea (confusión con las nuevas tecnologías); éstas dificultades parecen ser mayores para las alumnas que para los alumnos.

Papel de la ciencia y la tecnología en la resolución de los problemas sociales

Los estudiantes destacan la fuerte implicación de la ciencia y la tecnología en la sociedad actual y creen mayoritariamente que es preciso tener alguna formación en ambas para entender de forma adecuada muchos de los más graves problemas sociales contemporáneos (Acevedo, 1992). No obstante, también están bastante de acuerdo con que estos problemas que preocupan a la humanidad no pueden resolverse solamente utilizando criterios científicos y tecnológicos, sino que hace falta ampliarlos con otros políticos, éticos, jurídicos, etc. Este resultado está en consonancia con el mostrado por Vázquez y Manassero (1997), donde más de tres quintos de los alumnos sostienen que la ciencia y la tecnología no pueden resolver por sí solas en el futuro los problemas de contaminación que son insolubles hoy en día, sino que es responsabilidad de todas las personas intervenir en estos temas con prioridad absoluta. También es acorde con otro del mismo estudio de estos autores, según el cual la opinión más frecuente es que la ciencia y la tecnología pueden ayudar a tomar algunas decisiones morales dando información básica; ahora bien, estas decisiones las toman las personas desde otras perspectivas, porque dependen mucho de valores y creencias sociales e individuales (Vázquez y Manassero, 1997).

En general, el alumnado reconoce la influencia de la ciencia y la tecnología sobre la sociedad (Vázquez, 1995), aunque la intervención de la ciencia se percibe de manera menos intensa que la de la tecnología (Acevedo, 1997). También se considera mayoritariamente que los científicos deben informar al público sobre sus descubrimientos de una manera comprensible (Acevedo, 1992; Ryan, 1987).

Estereotipos de género en ciencia y tecnología

Un aspecto que tampoco debe considerarse marginal es la percepción del género en ciencia y tecnología (Álvarez, Soneira y Pizarro, 1993; Hughes, 2000), hecho que ha originado los estudios CTGS (Ciencia, Tecnología, Género y Sociedad; STGS en inglés). En los datos disponibles de estudios llevados a cabo en España, predominan ampliamente las opiniones contrarias a los estereotipos de género en una proporción que es más de cinco veces superior a las favorables (Acevedo, 1992, 1993). También hay diferencias significativas entre las respuestas de las alumnas y los alumnos, manifestándose las primeras más contrarias a los puntos de vista sexistas en ciencia y tecnología. Sin embargo, cuando se les pregunta por la posible intención personal de adherirse a actuaciones destinadas a poner medios para modificar el predominio masculino en la ciencia y, más aún, en la tecnología, disminuyen bastante las posiciones antisexistas tanto para los alumnos como para las alumnas.

Conclusión

Por su carácter diagnóstico, los datos procedentes de la evaluación de las creencias CTS de los estudiantes tienen una transcendencia didáctica evidente, ya que pueden utilizarse y aplicarse directamente en el aula desde planteamientos constructivistas de la enseñanza de la ciencia y la tecnología. El profesorado puede utilizarlos como guía para la evaluación inicial de sus alumnos o bien para contrastar sus propios datos; estos resultados también permiten detectar aquellas dimensiones que deben tratarse explícitamente con más ahínco en los cursos de ciencias que pretenden explícitamente el objetivo de educar en CTS sin llegar a ceder a las tentaciones del adoctrinamiento.

Ahora bien, pese a la contemporánea concepción del mundo como una aldea global, hay que tener en cuenta que las creencias CTS de los estudiantes están frecuentemente ligadas al contexto, porque las percepciones de las personas sobre estos temas suelen depender en gran medida de valores y normas sociales, culturales y políticas que en muchos casos tienen un marcado carácter local, regional o nacional (Acevedo, 1995, 1996b). Este rasgo idiosincrásico de las creencias CTS, junto con el hecho multicultural de la educación de hoy en día (Aikenhead, 1997; Membiela, 1998; Vira, 1997), debe tenerse siempre presente para matizar tanto los resultados globales que se han expuesto como los procedentes de otras investigaciones que no se han empleado en este estudio.

Tales diferencias interculturales tendrían que servir de acicate a la comunidad iberoamericana de investigadores para realizar sus propias evaluaciones, con instrumentos preparados al efecto o aprovechando algunos válidos y fiables ya existentes (Vázquez y Manassero, 1997; Manassero, Vázquez y Acevedo, 2001), pero contextualizándolos en función de las características particulares de su nación, país o región. Alentamos desde aquí a esta importante labor, que permitiría construir un catálogo general de los perfiles actitudinales en este área correspondientes a los estudiantes iberoamericanos, los cuales mostrarían tanto las características comunes como las diferenciales de las creencias CTS del alumnado de educación secundaria y bachillerato.

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(1) Dirección para correspondencia:
José Antonio Acevedo Díaz
Servicio de Inspección. Delegación Provincial de Educación y Ciencia
Alameda Sundheim, 17
21003 Huelva - España
e-mail: ja_acevedo@airtel.net

Currículo profesional

Catedrático de Física y Química de Bachillerato (1979), Inspector de Educación de la Consejería de Educación y Ciencia de la Junta de Andalucía (1990). Ha ejercido como profesor de la UNED (Licenciatura de Química) en el Centro Asociado de Huelva (1978-90), coordinador del Plan de Formación del Profesorado en el CEP de Huelva (1987-88) y coordinador del Área de Innovación e Investigación Educativa en la Extensión de Huelva del ICE de la Universidad de Sevilla (1989-90). Ha sido profesor de Didáctica de las Ciencias Experimentales en el CAP (1988-1993) y colabora habitualmente en la formación permanente del profesorado. Ha dirigido diversos proyectos de investigación en didáctica de las ciencias experimentales, participado con ponencias y comunicaciones en numerosos congresos internacionales y nacionales, y publicado en revistas especializadas artículos de didáctica de la física y química y de didáctica de las matemáticas. Desde 1990, investiga principalmente en educación CTS.

(2) Este artículo es la revisión actualizada de una parte de lo desarrollado por el autor (Acevedo, 2000) en las I Jornadas Universitarias de Nerva (Cursos de Extensión Universitaria de la Universidad de Huelva).
Dirección URL: http://www2.uhu.es/julio_gallego/curso%20de%20Nerva1.htm

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