Tecnología, enseñanza, conceptos y ciencia
José Ángel Pérez

Monterrey.- En diversas partes del mundo, los científicos están manipulando átomos construyendo nano procesadores que ni siquiera podemos ver, generando las condiciones para un mundo en evolución acelerada en el que a cada instante la información se duplica; esto ocasiona que surjan expectativas e incertidumbres (Baggott, 2011).

Cada día las empresas de software y hardware lanzan al mercado nuevos productos, muchos de ellos orientados a proporcionar soporte tecnológico a la educación, o para facilitar la comunicación en línea y la interacción de redes sociales. Las herramientas tecnológicas digitales se vuelven más eficientes, más pequeñas y más baratas. Esto ocasiona que en la escuela los profesores se tengan que preparar en el desarrollo de habilidades para el manejo del software básico y en el uso de software educativo (Prensky, M.2013).

Sin embargo, el reto no es nada fácil. Ante un mundo cambiante, el desarrollo de habilidades y de actitudes es prioridad de la educación. Las habilidades para el manejo de las herramientas tecnológicas, pero más que nada, para la cooperación y la comunicación.

Centrar la enseñanza sólo en el manejo de la tecnología te hace dependiente y genera frustración cuando esta cambia, que es a ritmos acelerados. Ante esta realidad se requiere una nueva conceptualización de la educación y de la promoción de un aprendizaje colaborativo (Barberà, 2004).

Si la escuela desea “llevar a sus estudiantes” de nuevo al aula deberá desarrolla ambientes de aprendizaje en los que se incluya la tecnología digital, el aprendizaje colaborativo, el respeto a las individualidades, pero a la vez la promoción del trabajo en equipo. Si la escuela, sobre todo la secundaria, cuenta con la mayoría de sus docentes ubicados dentro de la categoría “migrantes digitales”, esto no debe ser problema para los maestros, puesto que los estudiantes son “nativos digitales” y estos poseen las habilidades en el manejo de herramientas para desarrollar las tareas que los docentes generen. Estas tareas deberán ser de investigación, de cálculo, de redacción, de conceptualización.

El mundo natural se presenta ante el observador como un todo; para conocerlo y generar acciones que permitan al ser humano transformarlo en su beneficio, se requiere actuar sobre él. Este es un problema epistemológico, ya que se confunden los conceptos con sus representaciones.

Por ejemplo, el concepto de velocidad se adquiere mediante diversas representaciones:
–Imagen de un auto moviéndose.

–Tabla de datos de desplazamientos de un objeto y los diversos tiempos que tarda en realizarlos.

–Gráfica de posición velocidad, y aceleración contra tiempo, para un objeto que se mueve.

–Simulación de un auto moviéndose a distintas velocidades.

–Fórmula para calcular la velocidad de un objeto, en función del desplazamiento y el tiempo.

–Definición de velocidad.

La complejidad del mundo real y la imprecisión de las mediciones hacen difícil la construcción del conocimiento del concepto de velocidad en el aula de secundaria. Se requiere de buenas observaciones, de precisos registros, de aislar variables; por ejemplo, no considerar la fricción, reducir y registrar la imprecisión en las mediciones, entre muchos factores que es preciso controlar. Al estudiar éste y los demás conceptos de la física, es necesario diseñar estrategias didácticas y emplear instrumentos y recursos que nos permitan llegar a la esencia del concepto, evitando que la complejidad del mundo nos esconda la esencia y nos impulse a aprehender sólo la apariencia.

Por ejemplo, para estudiar el concepto de velocidad constante, se presenta la imagen de un auto moviéndose por una carretera recta a la misma velocidad y en la misma dirección, esto se representa por d= vt, donde d es el desplazamiento, v es la velocidad y t es la variable tiempo. En este caso se pueden obtener mediciones de las variables. La ventaja de las diversas representaciones o modelos radica en que se pueden simplificar para su mejor comprensión. Así, en el caso del auto moviéndose, no se toma en cuenta la fricción (Windschitl, y Andre,1996).

La construcción del concepto de velocidad se facilita utilizando variadas representaciones o modelos físicos, como el de un auto moviéndose por la carretera en línea recta, la representación de una tabla de datos de los diversos desplazamientos en el tiempo, la graficación de la distancia recorrida contra el tiempo; y finalmente, el cálculo de la pendiente de la recta formada; esto permitirá llegar a la construcción del modelo matemático d= vt.

Las ideas previas, llamadas también concepciones alternativas, son las concepciones de los estudiantes que no han sido transformadas por la enseñanza, estas deben identificarse plenamente. Una concepción alternativa muy común en los estudiantes es la que considera que para que un objeto se mueva a velocidad constante, se requiere la aplicación de una fuerza, contraviniendo la primera ley de Newton. Este es un error histórico, que el mismo Aristóteles cometió en la antigüedad; dice el filósofo estagirita: “Todas las cosas que están en movimiento tienen que ser movidas por algo”.

Dos milenios después de Aristóteles, Galileo Galilei e Isaac Newton introducirían a la simple observación, la experimentación y una herramienta que permite establecer representaciones de las leyes del mundo de una manera más efectiva. Esta herramienta es la matemática, ciencia que nos provee de modelos generales que, aunque abstractos, explican el mundo físico.