Melina Furman: Hacia la ciencia en el aula y más allá

Melina Furman es bióloga por la Universidad de Buenos Aires y master en Educación de las Ciencias por la Columbia University. Ha desarrollado una importante labor como docente y divulgadora de las ciencias, y recientemente publicó el libro La ciencia en el aula, junto con otros destacados científicos. Cursa un doctorado en enseñanza de las ciencias en la Columbia University y trabaja en el Urban Science Education Center de la misma Universidad, un instituto que se dedica a investigar cómo mejorar la enseñanza de las ciencias naturales en escuelas de bajos recursos.

En esta entrevista nos cuenta su trabajo con chicos de 7mo. grado del Bronx, que realizaron un documental sobre la vida de los animales. Su intención era investigar cómo y por qué chicos que usualmente no se interesan por aprender ciencia en la escuela, o a los que les va mal en ciencias y la consideran algo aburrido y desconectado de sus vidas, deciden participar de un programa extracurricular y conectarse de otra manera con la ciencia. Además analiza las diferencias entre los currículos de ciencia de la Argentina y los Estados Unidos, y lo último en los museos interactivos de ese país. Nos habla también sobre su último libro: los docentes podrán encontrar aquí un adelanto de los aspectos fundamentales de la actividad científica que pueden incorporarse al aula para mejorar la enseñanza de las ciencias.


Por Verónica Castro

—Usted está en Nueva York investigando sobre cómo los chicos –sobre todo los de minorías como negros y latinos– aprenden ciencia. ¿Cuáles son los fundamentos de su investigación?

—Trabajo hace dos años en el Urban Science Education Center de la Universidad de Columbia, un instituto que se dedica a investigar cómo mejorar la enseñanza de las ciencias naturales en contextos urbanos. Uno de los proyectos de investigación en los que participé consistió en trabajar con un grupo de alumnos de 12 y 13 años de una escuela media del Bronx, en un programa extracurricular de ciencia y tecnología. En este programa, los chicos, que asistían voluntariamente, trabajaban en conjunto para crear un video documental sobre un tema de ciencias elegido por ellos. Los alumnos eran responsables de pensar y llevar adelante todos los aspectos del video, incluyendo la producción, filmación, selección de música, edición, etc. Las docentes (otra investigadora y yo) actuamos como facilitadoras ayudando a los chicos en el proceso de creación del documental.
La idea general detrás de la investigación fue utilizar la creación del documental para explorar de qué manera algunos alumnos que usualmente perciben a la ciencia como algo totalmente alejado de sus vidas e intereses logran establecer una conexión personal con ella, y cómo se puede eventualmente utilizar ese conocimiento para mejorar la enseñanza formal de la ciencia. Este trabajo se realizó durante tres años consecutivos. Yo estuve a cargo del tercero de los documentales, que trató sobre el ciclo de vida de los animales y al que los alumnos llamaron The cycle of life (El ciclo de la vida). En cuanto al aspecto metodológico de la investigación, hicimos una investigación cualitativa utilizando un abordaje etnográfico, que implica que los investigadores son participantes de la comunidad que investigan (en este caso, comunidad se refiere al grupo de alumnos y docentes que participaban en el programa), a la vez que observadores. Usamos como evidencias grabaciones en audio y video de los encuentros, entrevistas con los participantes y notas de campo para interpretar y entender el proceso que investigábamos.

—¿Y qué aporta esta investigación para el aprendizaje y la enseñanza de la ciencia?

—Encontramos que las decisiones que los alumnos tomaban durante su trabajo en el proyecto apuntaban a la construcción de identidades “deseadas” en la escuela. Estas identidades deseadas estaban relacionadas con posicionarse dentro del espacio escolar como alumnos capaces e idóneos (“alumnos que saben ciencias”) y revertir expectativas bajas y estereotipos que otros miembros de la comunidad escolar tenían respecto de ellos. Por ejemplo, uno de los alumnos, que formaba parte de la clase de “lower track” (en muchas escuelas estadounidenses las clases se dividen de acuerdo al rendimiento de los alumnos, siendo el “lower track” el grado de menor rendimiento), eligió ser entrevistado para el video sobre su iguana, una mascota que cuidaba en su casa y a la que conocía en profundidad, extendiendo la entrevista a su conocimiento sobre los reptiles en general. Esto le permitió posicionarse como un experto frente a otros alumnos y docentes, que luego verían el video, y revertir su imagen escolar de alumno “fracasado”.

Hay varias conclusiones que se desprenden de nuestro trabajo. En primer lugar, que las prácticas científicas o tecnológicas que los alumnos llevan a cabo fuera de la escuela, como criar una mascota, armar una huerta o construir un robot pueden (y deben) ser utilizadas como un recurso valioso en la clase de ciencias, dado que permiten conectar los contenidos científicos con los intereses de los alumnos y utilizar sus saberes previos como capital para la clase. Esto, que parece evidente, sucede muy poco en las clases de ciencia, que terminan resultando totalmente ajenas a la “vida real” de los alumnos fuera de la escuela. Por otro lado, la investigación muestra que, cuando los alumnos tienen la posibilidad de tomar un rol activo y apropiarse de su trabajo en la clase de ciencia, la ciencia puede convertirse en un factor importante en la construcción de sus identidades, dándoles elementos para constituirse en aquello que desean ser, para ellos mismos y frente a los demás. Esto tampoco es trivial, dado que muchos estudios muestran que al inicio de la adolescencia una gran proporción de alumnos cierran sus mentes a la ciencia y construyen una identidad en la que la ciencia les es completamente ajena, asumiendo entonces identidades “no científicas”. En este sentido, algo que me llamó siempre la atención es que en los Estados Unidos muchos alumnos, y también muchos adultos, se describen diciendo “I am not a science person” –no soy una persona científica–, haciendo explícita la completa falta de relación entre la ciencia y su identidad construida.

En castellano una forma análoga de decirlo sería “yo no sirvo para la ciencia”, algo que se escucha de muchos chicos y adultos.

— ¿Sobre qué temas versan los documentales que están haciendo los chicos y cuáles son los temas que más les interesan?

—Al primer documental los alumnos lo llamaron What we bring to science (Lo que nosotros traemos a la ciencia), que trataba sobre las cosas que querían decirles a los profesores de ciencia sobre lo que ellos podían aportar a las clases. El segundo y el tercer documental versaron sobre los animales: Survivors (Sobrevivientes) trataba sobre las necesidades de todos los seres vivos para sobrevivir en el planeta, y The cycle of life, que ya mencioné, trataba sobre el ciclo de vida de los animales. Para estos últimos los alumnos filmaron en el zoológico, en el acuario de Nueva York, y salieron al barrio a tomar imágenes de animales y personas.

—Todos los temas por los que se interesan son muy altruistas y acerca de la vida. Esto se contrapone al imaginario social, que hoy se ha instalado en el centro del debate, sobre los niños peligrosos y violentos...

—Es cierto, cuando me dijeron por primera vez que tenía que ir a trabajar a escuelas del Bronx esperaba encontrar un escenario bastante diferente. Pero mi experiencia personal con chicos de 12 y 13 años, de escuelas consideradas de alto nivel de pobreza, no se parece en nada a las películas que muestran chicos armados agrupados en bandas violentas que asuelan las calles. No digo con esto que esas situaciones no existan; seguramente tengan lugar en algunas escuelas secundarias de zonas particulares en las que los gangs (bandas o patotas) son muy fuertes. Pero, al menos en esta experiencia, los temas propuestos eran bastante similares a los que suelen llamarles la atención a los chicos de esa edad en la Argentina.

—¿Por qué el estudio se centra en las minorías?¿Se modifica el rendimiento según el grupo socioeconómico y otras variables, como el sexo, por ejemplo?

—Antes que nada, para entender el propósito del centro en el que trabajo (Urban Science Education Center) hay que saber que en Estados Unidos existe una diferencia marcada entre las escuelas urbanas y las suburbanas. A diferencia de las escuelas de la Argentina, en los Estados Unidos hablar de una escuela pública urbana suele ser sinónimo de una escuela que tiene pocos recursos, tanto en equipamiento como en el nivel de formación de los docentes, en comparación con las escuelas de los suburbios. Esto tiene que ver básicamente con la forma de financiamiento de las escuelas públicas, basada en gran parte en los impuestos a la propiedad de la zona en la que se encuentran. Dicho más claramente, las zonas más caras tienen impuestos más altos, y escuelas mejor provistas. En los suburbios, en los que vive la clase media y media alta, los salarios docentes son mejores, las escuelas están mejor equipadas y por lo general (pero no siempre) hay menos problemas de disciplina entre los alumnos, razones por las que muchos docentes eligen enseñar en ellas. Por el contrario, en las grandes ciudades como Nueva York vive un amplio sector de las minorías de la clase trabajadora, y las escuelas son más pobres. El Urban Science Education Center trabaja con colegios de la zona de Harlem y el Bronx, a los que asisten en su mayoría alumnos negros y latinos, usualmente de familias de pocos ingresos, muchos de ellos inmigrantes. Se trata de una población que históricamente ha tenido bajo rendimiento escolar en general, y las estadísticas muestran que el fracaso escolar es todavía más alto en ciencias naturales y matemática respecto de otras áreas, con muy bajas calificaciones en los exámenes que se toman a nivel estatal o nacional, y un alto grado de deserción escolar. Por esto muchos consideran que incrementar el acceso de estos alumnos a una educación científica de calidad es una necesidad urgente para el país.

Respecto del género, las investigaciones muestran que las mujeres suelen tener una participación menos activa en las clases de ciencia y menos interés en la ciencia que los varones, y que esto se incrementa a lo largo de la escolaridad. Disciplinas como la física, por ejemplo, tienen un número de ingresantes mujeres muy inferior al de los varones, si bien algunos campos como la biología o ciencias relacionadas con la salud hay una alta proporción de alumnas mujeres. Para responder a esto existen muchos grupos de investigación en educación sobre las ciencias, que se dedican a explorar cómo salvar esta brecha.

—¿Cómo se enseña ciencia, en general, en las escuelas de los Estados Unidos, y cómo definiría el currículum? ¿Existen grandes diferencias con el argentino?

—La primera gran diferencia respecto del currículum de ciencias argentino, es que en Nueva York es “en capas” (lo llaman layered cake): cada año se estudia solamente una asignatura de ciencias. En la escuela media, que va desde el sexto al octavo grado, en la mayoría de las escuelas se estudia Ciencias de la Vida (Biología) en 6to grado, Física en séptimo y Ciencias de la Tierra (una mezcla de Geología, Astronomía y algo de Física) en octavo. En la secundaria, los alumnos generalmente pueden optar entre una serie de materias de Física, Química y Biología y otras ciencias, dependiendo del colegio. Sin embargo, la ciudad de Nueva York está comenzando a implementar un currículum para escuela media en espiral, como el nuestro, que va a abordar temas de diferentes disciplinas dentro del mismo año lectivo. Este nuevo currículum va a ser probado en escuelas piloto este año y, al momento, la idea es implementarlo en todas las escuelas a partir del 2007.

El currículum se basa en una serie de contenidos comunes (llamados standards ) definidos para cada año de escolaridad, que tienen como eje las ideas clave de cada una de las disciplinas (en Biología, por ejemplo, los conceptos de evolución, de interacciones y dependencia entre organismos, de estructura y función, etc.). Y se propone un abordaje pedagógico basado en la indagación (inquiry-based learning), con muchos puntos de contacto con la propuesta del libro “La ciencia en el aula”, que escribimos con Gabriel Gellon, Elsa Rossenvasser Feher y Diego Golombek y que se acaba de publicar.

Sin embargo, igual que en casi todas partes, existe una gran diferencia entre lo que se intenta y se propone en el currículum (el llamado “currículum prescripto”) y lo que realmente sucede en las clases. Si bien esto varía mucho de escuela en escuela, en la mayoría de las clases que tuve oportunidad de presenciar el estilo de enseñanza de la ciencia continúa siendo bastante tradicional, con un docente dando información en el pizarrón y muy poca participación de los estudiantes. Sin embargo, una diferencia importante entre la educación científica estadounidense y la argentina es la enorme disponibilidad de programas extracurriculares de ciencia gratuitos que tienen los alumnos, en museos, institutos de ciencia o en sus mismas escuelas. Esto abre las puertas a aquellos chicos que ya están interesados en las ciencias para explorar sus vocaciones más allá de la escuela.

—¿Qué es lo último, lo más novedoso que se puede encontrar, por ejemplo, en un museo interactivo de los EE.UU. hoy?

—Además de los magníficos módulos interactivos que hay en la mayoría de los museos, que cada vez son más sofisticados (por ejemplo, me acuerdo de uno del Museo de la Ciencia y de la Industria de Chicago en el que uno se pone casco de realidad virtual y puede manipular objetos virtuales con el movimiento real de las manos; o el show de electricidad del Museo de Ciencias de Boston en el que un presentador contaba la historia de las investigaciones sobre los fenómenos eléctricos dentro de una gran jaula de Faraday a la que le llegaban rayos luminosos), algo interesante que se hace cada vez más en los museos de Estados Unidos es desarrollar programas para que los alumnos de las escuelas trabajen en el museo. Por ejemplo, el Museo de Historia Natural de Nueva York tiene varios programas para estudiantes secundarios en los que los alumnos hacen investigación en temas como genética, biodiversidad o antropología de la mano de científicos del museo. En el Exploratorium de San Francisco, por ejemplo, hay programas para docentes en los que se enseña cómo utilizar los módulos interactivos en diferentes temas del currículum, además de cómo construir versiones más simples de los módulos para experimentar con ellos en la clase. Pienso que este tipo de programas les da una nueva dimensión a los museos como lugares de aprendizaje.

—En el libro La ciencia en el aula, que hace un momento mencionó, ustedes plantean que aspectos fundamentales de la actividad científica deben ser llevados al aula para que los alumnos puedan ver reflejada la construcción del conocimiento científico tal como la emprenden los investigadores profesionales. Uds. sostienen que si sólo se enfoca en el producto final de la ciencia los alumnos no llegan a comprensiones profundas y hasta pueden adquirir ideas erróneas. Para que los docentes sepan cómo incorporar esos aspectos a las actividades del aula ¿podría darnos algunos ejemplos?

—Una premisa fundamental del libro es que para aprender ciencia es necesario comprender cómo se generan las ideas científicas, y en lo posible participar personalmente de ese camino de construcción de conocimiento, aunque sea en su versión escolar. Tradicionalmente la ciencia se ha enseñado en las escuelas como un conjunto de hechos y leyes que está ahí, evidente, no problemático y listo para ser descubierto, y eso da lugar a que los alumnos tengan una visión sumamente irreal del proceso científico y hace que muchos chicos cierren sus mentes a una ciencia que parece ser demasiado difícil y sólo accesible a unos pocos “genios”.

En el libro proponemos que existen cinco aspectos de la ciencia profesional que deben ser incorporados al trabajo en el aula para enseñar a los alumnos a pensar científicamente. Llamamos al primero de ellos el aspecto empírico de la ciencia, que se basa en el simple hecho de que las ciencias naturales buscan comprender los fenómenos que nos rodean. Para todo científico, la respuesta a sus preguntas tiene que estar avalada por observaciones o experimentos. En el aula, esto se traduce en la idea de poner siempre que sea posible a los alumnos en contacto directo con los fenómenos a estudiar, fomentando la observación y formulación de preguntas a partir de lo que ven: ponerlos a observar el cielo y sus cambios, ver cómo reacciona una sustancia al mezclarse con el oxígeno, o salir a explorar un terreno cercano en busca de insectos.

El segundo aspecto que describimos, que llamamos metodológico, implica que la ciencia tiene una serie de procedimientos para contestar las preguntas que le formulamos al mundo natural: hacer preguntas, proponer hipótesis basadas en la evidencia disponible, ponerlas a prueba, interpretar los resultados y usualmente generar nuevas preguntas: el famoso “método científico”. Lejos de ser la serie ordenada de pasos que se ha venido enseñando desde siempre, el método científico tiene muchas idas y vueltas que los alumnos deben experimentar por sí mismos para comprender cómo se contesta una pregunta científica. La búsqueda de información, el desafío de pensar en explicaciones alternativas cuando los resultados contradicen lo esperado y la presentación y defensa de resultados ante los pares son experiencias que, de ser solamente contadas, pierden en gran medida su valor vivencial y educativo. Aquí vale aclarar que cuando hablo de investigaciones en el aula no me refiero a procedimientos complicados o que requieren aparatos sofisticados: con elementos de todos los días es posible comenzar investigaciones interesantes. Por ejemplo, trabajando con fruta en descomposición pueden explorarse las diferentes condiciones en las que viven los hongos, o usando líquidos de diferente densidad como el agua, el aceite, el alcohol, etc., se puede investigar la relación entre la densidad y la flotación de los objetos.

El tercer aspecto, que hemos llamado abstracto, se refiere a que la ciencia construye, a partir de evidencias experimentales, modelos explicativos como leyes y teorías que organizan y dan sentido a los fenómenos observados. En el libro, hacemos eje en que esos modelos son ideas inventadas por los científicos para dar cuenta de la evidencia experimental, pero diferentes de la evidencia experimental en sí misma. Y que los modelos van evolucionando con el tiempo para explicar nuevas observaciones, y a veces se dejan de lado cuando aparecen nuevos modelos que se acomodan mejor a lo que se observa. Proponemos para trabajar este aspecto en el aula actividades en las que los alumnos construyen modelos desde su propia experiencia, por ejemplo observando el movimiento aparente de la Luna, las estrellas y el Sol desde la Tierra y construyendo un modelo planetario que se ajuste a sus observaciones, y que critiquen y analicen modelos existentes.

El aspecto social, por su parte, se refiere al hecho de que la comunidad científica construye conocimiento colaborativamente, a través de grupos de trabajo, congresos y publicaciones con referato de pares en el que los propios científicos validan o refutan las nuevas ideas propuestas. Y también a que la ciencia es una institución social que se ve influida profundamente por el contexto político, religioso, económico y filosófico del momento. Ver a los científicos como individuos de carne y hueso, con intereses, emociones e ideas preconcebidas es fundamental para entender cómo se hace y se ha hecho ciencia desde sus inicios. Para poner en relieve este aspecto de la ciencia en el aula, proponemos estrategias de aprendizaje colaborativo y evaluación entre pares, actividades de debate de ideas y simulaciones de juicios, y actividades que usan como eje a la historia de la ciencia.

Por último, llamamos a un quinto aspecto de la ciencia el aspecto contraintuitivo, que tiene que ver con la idea de que, muchas veces, las explicaciones científicas de lo que vemos superan a nuestro sentido común y hasta lo contradicen rotundamente, sobre todo en el campo de la física. Esto resulta un obstáculo en la enseñanza, obstáculo que hay que trabajar con particular atención para poner al descubierto las concepciones previas de los alumnos y realizar experiencias que las contradigan de manera de ayudarlos a construir la explicación científicamente correcta de los fenómenos. En nuestro libro proponemos, por ejemplo, actividades de óptica geométrica en las que se trabaja con la formación de sombras que contradicen el comportamiento que los alumnos esperan de la luz.


Fecha: Agosto de 2005