“Si tuviéramos que elegir una sola palabra para describir las metas de los profesores que han enseñado ciencia durante el periodo de 30 años que se inician en los últimos 1950s, tendría que ser INDAGACIÓN” (DeBoer, 1991, p. 206).
En la declaratoria de principios compartidos, el Departamento de Educación y la Fundación Nacional de Ciencia (1992) en los Estados Unidos, conjuntamente apoyan un currículo de matemáticas y ciencia que “promueva el aprendizaje activo, la indagación, la solución de problemas, el aprendizaje cooperativo y otros métodos educativos que motiven a los estudiantes”. De la misma manera el Comité Nacional de Estándares y Asesoría para la Enseñanza de la Ciencia (1992) ha dicho que “la enseñanza escolar de la ciencia debe reflejar la ciencia tal y como ésta se practica”, y que un objetivo de la enseñanza de la ciencia es “preparar estudiantes que entiendan las formas de razonamiento de la investigación científica y que puedan usarlos”. Más específicamente, “los estudiantes necesitan tener muchas y diversas oportunidades para recolectar datos y catalogarlos, para hacer observaciones, tomar notas y hacer registros, efectuar muestreos y entrevistas” (Rutherford & Algren, 1990).
Características distintivas de la Enseñanza de la Ciencia Orientada a la Indagación
La enseñanza de la ciencia orientada a la indagación ha sido caracterizada de diversas maneras y se le ha promovido desde diferentes perspectivas. Algunas han enfatizado la inclusión de los estudiantes, asociando la indagación con un aprendizaje donde “hay que meter las manos” y una instrucción experencial basada en la actividad. Otros han vinculado a la indagación con un enfoque de descubrimiento o con el desarrollo de habilidades asociadas con “el método científico”.
Desde una perspectiva científica, la enseñanza orientada a la indagación involucra a los estudiantes en la naturaleza investigativa de la ciencia. Como Novak sugirió hace un tiempo (1964), “la indagación es el conjunto de comportamientos asociados a la preocupación de los seres humanos para encontrar explicaciones razonables de los fenómenos que despiertan su curiosidad”. Así que, la indagación incluye actividades y habilidades, pero lo central es la búsqueda activa de conocimiento o comprensión que satisfaga la curiosidad.
Los maestros varían mucho en la forma en que involucran a sus estudiantes en la búsqueda activa del conocimiento, algunos invocan métodos estructurados de investigación guiada (Igelsrud & Leonard, 1988), mientras otros se atienen a proporcionar a los estudiantes solo unas pocas instrucciones (Tinnesand & Chan, 1987).
Otros promueven el empleo de dispositivos heurísticos para ayudar al desarrollo de habilidades (Germann, 1991). El enfocarse en la indagación siempre implica la reflexión y el recolectar e interpretar información, como respuesta a lo que suponemos y exploramos.
Desde una perspectiva pedagógica, la enseñanza orientada a la indagación siempre se contrasta con los métodos expositivos más tradicionales y refleja el modelo constructivista del aprendizaje, frecuentemente citado como aprendizaje activo, que es fuertemente apoyado por los profesores de ciencia actuales.
De acuerdo con los modelos constructivistas, el aprendizaje es el resultado de cambios que se van llevando a cabo en nuestros marcos mentales, conforme intentamos comprender nuestras experiencias (Osborne & Freyberg, 1985).
En el salón de clases donde los estudiantes son forzados a entender, generalmente se les involucra en “el desarrollo y la reestructuración de sus esquemas de conocimiento, mediante experiencias con los fenómenos, mediante un discurso exploratorio y la intervención del maestro” (Driver, 1989).
Ciertamente, los hallazgos de la investigación indican que, “es probable que los estudiantes empiecen a entender el mundo natural si trabajan directamente con los fenómenos naturales, usando sus sentidos para observar y empleando instrumentos para aumentar el poder de sus sentidos” (National Science Board, 1991, p. 27).
Así pues, en lo esencial, la enseñanza orientada a la indagación involucra a los estudiantes en la investigación que satisface la curiosidad, entendiendo que la curiosidad queda satisfecha cuando las personas han construido marcos mentales que explican adecuadamente sus experiencias.
Algo que se desprende de esto, es que la enseñanza orientada a la indagación se inicia con estimular la curiosidad y las especulaciones.
No hay una investigación auténtica, ni un aprendizaje significativo, si no hay una mente inquisitiva buscando respuestas, soluciones, explicaciones o la toma de decisiones.
Los Beneficios de la Enseñanza Orientada a la Indagación
Aunque algunos han expresado su preocupación sobre extravagantes ideas respecto a la enseñanza de la ciencia basada en actividades y trabajos de laboratorio (Hodson, 1990), ciertas investigaciones sobre la enseñanza orientada a la indagación (Anderson et al, 1982) y algunos programas basados en la indagación durante los 1960s, (Mechling & Oliver, 1983; Shymansky et al, 1990), han estado apoyando los enfoques indagatorios.
En general, se ha encontrado que los programas basados en la indagación, a la mitad del currículo escolar, fortalecen la ejecución de los estudiantes, particularmente en lo referente a las habilidades de laboratorio y habilidades para graficar e interpretar los datos (Matthesis & Nakayama, 1988).
También se han reportado evidencias que muestran a la enseñanza orientada hacia la indagación, como un recursos eficiente para aficionarse a la literatura científica y a la comprensión de los procesos científicos (Lindberg, 1990), para adquirir mayor vocabulario y tener un mayor entendimiento de los conceptos (Lloyd & Contreras, 1985, 1987), para desarrollar el pensamiento crítico (Narode et al, 1987), adquirir actitudes positivas hacia la ciencia (Kyle et al, 1985; Rakow, 1986) y para la construcción de un conocimiento lógico-matemático (Staver, 1986).
Parece particularmente importante que la enseñanza orientada a la indagación sea especialmente valiosa para poblaciones poco atendidas y poco representadas. En un estudio, se encontró que los estudiantes que formaban parte de una minoría lingüística, adquirían modos científicos de razonar, de hablar y de escribir, gracias a la enseñanza orientada a la indagación, que recibían (Rosebery et al, 1990).
Se ha mostrado que la enseñanza de la ciencia orientada a la indagación, promueve el desarrollo de habilidades de clasificación y habilidades de comunicación oral en estudiantes bilingües de tercer grado (Rodriguez & Bethel, 1983).
Para la enseñanza de estudiantes sordos, se ha planteado la exploración activa con contenidos científicos (Chira, 1990).
Finalmente, los enfoques instruccionales experenciales, que utilizan experiencias de la vida cotidiana, se han considerado como más compatibles con las visiones de los nativos Norteamericanos, comparados con los enfoques que se basan en los libros de texto (Taylor, 1988).
Sin embargo, hay que tener cuidado al interpretar los hallazgos reportados. Hay evidencias de interacciones entre los enfoques investigativos de la enseñanza de la ciencia y los estilos de enseñanza (Lock, 1990), con los efectos de la indagación dirigida, donde la ejecución de los estudiantes puede variar de acuerdo con su nivel de desarrollo cognitivo (Germann, 1989).
También es posible ver un probable conflicto de objetivos cuando intentamos balancear las necesidades de estudiantes con dificultades de aprendizaje, para desarrollar en ellos auto-conceptos más positivos, con el deseo de desarrollar habilidades de indagación y solución de problemas (Wolfe, 1990).
Hay que subrayar también que un énfasis en la enseñanza orientada a la indagación no necesariamente limita el uso de libros de texto o de otros materiales de enseñanza.
Por ejemplo, Duschl (1986) ha descrito como es que los libros de texto pueden utilizarse para apoyar la enseñanza de la ciencia mediante la indagación. Y como lo dijo Hooker (1879, p. ii) hace muchos años, “Ningún libro de texto esta elaborado adecuadamente, si no excita el espíritu de la indagación”.
Conforme avanza la tecnología de la enseñanza, habrá más oportunidades para utilizar una variedad de materiales que vengan a enriquecer a la enseñanza orientada hacia la indagación. Se ha empezado a evaluar el uso de recursos interactivos, para este propósito (Litchfield & Mattson, 1989) y se han producido y evaluado nuevos materiales (Dawson, 1991).
También se está estudiando el uso de bases de datos computarizadas, que faciliten el desarrollo de habilidades de indagación (Maor, 1991).