21.2.16

El desafío STEM (II): claves para abordarlo con éxito

Existe un acuerdo prácticamente unánime según el cual el aprendizaje de la ciencia y la tecnología es más eficaz a través de la resolución de problemas reales y del aprendizaje basado en proyectos (ABP) que con las explicaciones de clase, incluso con un buen apoyo audiovisual, interactivo o experimental.  En este sentido, los programas STEM ofrecen una extraordinaria oportunidad de aprendizaje gracias a su enfoque holístico, práctico, transversal, cercano al contexto del alumno y orientado a la resolución de problemas.
Algunas claves para conseguir buenos resultados con STEM son las siguientes:
  1. Construir los proyectos STEM sobre un sólido sistema de valores. La ciencia es una empresa humana, sometida a las grandezas y miserias de todo lo humano. De ahí que no exista una ciencia aséptica. Por ello, el enfoque de STEM debe estar articulado en torno a un sólido sistema de valores que ayuden a desarrollar armónicamente a la persona a través de un cultivo sistemático de las actitudes entre el alumnado: respeto hacia sí mismos y hacia los demás; cooperación a través del estímulo de la interdependencia positiva; autorregulación y gestión emocional, para mejorar la confianza en las propias capacidades; cultivo de valores arraigados en la ciencia como el esfuerzo, la tenacidad, la humildad, la honestidad y el rigor en el trabajo. Un adecuado enfoque valórico de STEM puede ayudar a superar planteamientos individualistas, egoístas y competitivos y a contribuir a una ciudadanía crítica y solidaria.
  2. Plantear verdaderos retos STEM, a través de un aprendizaje basado en proyectos que conlleve un acercamiento holístico a los problemas reales y tenga relevancia social. Es cierto que la ciencia tiende a la simplificación, porque una parte esencial del método es aislar variables para poder abordarlas, pero hay que huir del reduccionismo en un mundo cada vez más complejo. En la escuela, es mejor trabajar en enfoques holísticos, que ofrezcan una visión de conjunto.  Este enfoque requiere una transversalidad entre las áreas, incorporando un componente humanista y ético. En palabras de Fdez Rañada, “cualquier estrategia ante la globalización pasa por abandonar la ideología reduccionista, al menos en su versión más radical, y combinar la ciencia y la tecnología con las otras aproximaciones a la realidad; la ética, la filosofía y humanidades, al arte o el conocimiento de las culturas implicadas.” El modelo de aprendizaje-servicio puede enriquecer mucho los proyectos STEM.
  3. Trabajar con decisión y sistematicidad para superar la brecha de género. Una forma sencilla es idear contextos STEM más atractivos para las chicas. Pero es sabido que se despierta en ellas un mayor interés cuando se parte de contextos relacionados con lo biosanitario, la sostenibilidad, el medioambiente o las situaciones de necesidad social. Son contextos igualmente significativos y enriquecedores para los alumnos varones y favorecen la inclusión y un enfoque más social de la ciencia. Además hay que trabajar en una discriminación positiva sistemática, que haga visibles a las mujeres en los entornos STEM y construya una imagen moderna de la mujer científica que prime su aportación intelectual y creativa, su capacidad y su profesionalidad.
  4. Desarrollar las competencias del profesorado a través de procesos eficientes de reflexión-acción. Como argumentábamos, el docente necesita preparación para asumir la naturaleza no natural de los procesos que enseña. Para ello es imprescindible partir de un buen diagnóstico que identifique los preconceptos e ideas ingenuas que limitan la apropiación de los conceptos científicos. Algunas investigaciones que hemos realizado revelan que un modelo convencional de enseñanza de las ciencias no garantiza dicha apropiación, de modo que los alumnos de cursos superiores mantienen sus ideas ingenuas a pesar de la instrucción. Sin embargo, sí resulta eficaz la aplicación de un repertorio de recursos capaces de generar el conflicto cognitivo, junto con técnicas de trabajo que combinen lo individual y lo cooperativo, para ayudar a desplazar los preconceptos científicos.
  5. Una clave adicional es cultivar el desarrollo del pensamiento crítico y el de una ciudadanía responsable. Tenemos que aceptar, con Khun, que la ciencia es una actividad colectiva, llevada a cabo por una gran comunidad científica que comparte un conjunto de teorías y una forma de ver el mundo. En esa visión colectiva hay una elección implícita entre diferentes modelos, teorías y paradigmas, que hacen los individuos de acuerdo a su sistema de valores y su modelo de sociedad. Pero la ciencia no es solo un asunto de científicos o de investigadores, sino de toda la ciudadanía que influye, directa o indirectamente, en el devenir científico. Por tanto, el reto para una sociedad democrática es que toda su ciudadanía disponga de criterios suficientes para influir de forma reflexiva, a través de sus representantes, en las decisiones científico-tecnológicas de relevancia social.

Los programas STEM pueden ayudar a conseguir una educación científica de calidad, que desarrolle personas responsables, solidarias y con un sólido pensamiento crítico. No olvidemos que el impacto real en la sociedad de un grupo de científicos especialistas puede ser menos significativo que el de una ciudadanía formada, influyente y crítica, capaz de orientar con su criterio los ejes de desarrollo de esta gran empresa colectiva que es la ciencia.

El desafío STEM (I): Barreras en el aprendizaje de las ciencias

Con frecuencia recibimos mensajes de alarma por la falta de vocaciones científicas. Paradójicamente, no proceden del entorno educativo, conocedor del enorme potencial formativo de los programas de ciencias, sino de ámbitos de la política, la economía y la industria. La previsión de una demanda creciente de profesionales con estudios científicos y tecnológicos hace que el impulso de estas vocaciones se haya convertido en una prioridad política en las agendas educativas de todos los países desarrollados. Sin embargo, los educadores debemos tomar estas presiones con cautela: la principal justificación para los programas STEM debe venir desde la reflexión sobre las enormes posibilidades de la ciencia y la tecnología para el desarrollo del alumno y no desde la urgencia economicista. La escuela no debería preocuparse por producir “empleados” y sí por formar a una ciudadanía competente, responsable y crítica, aunque sea indudable -y obviamente no es lo mismo- que asumir el desafío STEM aumentará la empleabilidad de nuestro alumnado.
¿Por qué asustan las áreas de ciencias? A pesar del discurso cientifista que nos invade desde todos los medios (en la publicidad de los cosméticos, de los yogures, de los artículos de limpieza, electrodomésticos, celulares, etc.), la realidad es que existe una brecha creciente entre ciencia y escuela debida a múltiples barreras, a veces interpuestas por los propios programas de estudio.
  1. Una barrera proviene de un enfoque erróneo de la ciencia, que se presenta como disciplina precisa y cerrada, olvidando que el saber científico no es algo incuestionable, sino solo un saber conjetural. En palabras de Karl Popper, “la ciencia es cosa de los hombres y, como tal, falible. El cientifismo es una fe ciega, dogmática, en la ciencia. Y esa fe ciega es algo ajeno al verdadero científico.” En realidad, la ciencia es un camino, una forma original y metódica de hacer preguntas a la naturaleza, y por ello los procesos son más importantes que los resultados. A mayor calidad de las preguntas, mayor calidad de las respuestas. El cientifismo, tan presente en los medios y, lamentablemente, en las aulas, es todo lo contrario: una colección interminable de respuestas a preguntas que a veces no están bien planteadas.
  2. Otra barrera procede del alejamiento entre la ciencia y el mundo del alumno, acelerado por un mal uso de la tecnología en la escuela y por un formalismo, abstracción, matematización y academicismo excesivos. La ciencia suele presentarse desde el punto de vista del científico, es decir, desde la lógica interna del área. Sin embargo, la percepción del alumno es radicalmente distinta. Su lógica tiene que ver con su experiencia personal, que no suele llevarse bien con las teorías científicas que le cuenta el profesor. Lo que resulta lógico para el profesor es antinatural para él, porque contradice su experiencia directa. Por ejemplo, los alumnos tienen tendencia a transferir los cambios macroscópicos al nivel microscópico (partículas que se dilatan, átomos que poseen color…). También tienen una visión continua de la materia, incompatible con la teoría cinética. El movimiento de los cuerpos se rige por la física aristotélica, y los intercambios térmicos por el modelo del calórico. El problema es que muchos de los esquemas ya existentes en la estructura cognitiva de los alumnos son incoherentes con la ciencia formal. Por eso, el reto para el profesor de ciencias consiste en plantear situaciones que pongan en evidencia la inconsistencia de esos modelos ingenuos del alumno y tratar de construir una estructura cognitiva más coherente.
  3. A estas barreras se añade la brecha creciente que aleja a las chicas de la ciencia y la tecnología, así como a algunas poblaciones de entornos socioeconómicos desfavorecidos.

Los programas STEM ayudan a los alumnos y alumnas a convertirse en protagonistas, a aprender de otros y con otros, y a entender que la ciencia es cosa de todos. Las tareas implicadas en STEM permiten adquirir conocimientos mientras se resuelven problemas, y aportan el valor añadido de su potencial motivador, siempre que se articulen en torno a un enfoque divulgativo, humanista y centrado en los aspectos éticos, con una metodología que se apoye más en la indagación y la colaboración que en el empleo de artificios matemáticos y en la competición.