Teoria de los campos conceptuales
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La teoría de los campos conceptuales y APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO
La teoría de los campos conceptuales es base piagetiana, pero se aleja bastante de Piaget al tomar como referencia el propio contenido de conocimiento y el análisis conceptual del progresivo dominio de ese conocimiento y también al ocuparse del estudio del desarrollo cognitivo del sujeto-en-situación en vez de operaciones lógicas generales y de estructuras generales del pensamiento. Al hacer eso, la teoría de Vergnaud presenta un gran potencial para describir, analizar e interpretar aquello que pasa en el aula en el aprendizaje de matemática y de ciencias. Probablemente, ese tipo de teoría es el de mayor utilidad para fundamentar la enseñanza y la investigación en enseñanza en esa área.
La teoría de los campos conceptuales de Gérard Vergnaud es una teoría psicológica cognitivista que supone que el núcleo del desarrollo cognitivo es la conceptualización de lo real. Es una teoría psicológica de conceptos en la cual la conceptualización es considerada la piedra angular de la cognición. Para Vergnaud, el conocimiento está organizado en campos conceptuales, cuyo dominio, de parte del aprendiz, ocurre a lo largo de un vasto período de tiempo, a través de experiencia, madurez y aprendizaje.
Campo conceptual es un conjunto informal y heterogéneo de problemas, situaciones, conceptos, relaciones, estructuras, contenidos y operaciones de pensamiento, conectados unos a otros y, probablemente, entrelazados durante el proceso de adquisición, es definido también como siendo, en primer lugar, un conjunto de situaciones cuyo dominio requiere, a su vez, el dominio de varios conceptos, procedimientos y representaciones de naturalezas distintas.
Conceptos son definidos por tres conjuntos:
· el primero es un conjunto de situaciones que constituyen el referente del concepto
· el segundo es un conjunto de invariantes operatorios (teoremas y conceptos-en-acción) que dan el significado del concepto
· el tercero es un conjunto de representaciones simbólicas que componen su significante.
Como son las situaciones las que dan sentido a los conceptos es natural definir campo conceptual, sobre todo, como conjunto de situaciones. Un concepto se torna significativo a través de una variedad de situaciones, pero el sentido no está en las situaciones en sí mismas, así como no está en las palabras ni en los símbolos.
Los esquemas son las acciones y su organización, evocados en el sujeto por una situación o por un significante que constituyen el sentido de esa situación o de ese significante para ese individuo, los esquemas necesariamente se refieren a situaciones, a tal punto que debería hablarse de interacción esquema-situación en vez de interacción sujeto-objeto. Los esquemas tienen como ingredientes esenciales aquello que Vergnaud llama invariantes operatorios, es decir, conceptos-en-acción y teoremas-en-acción que constituyen la parte conceptual de los esquemas, es decir, los conocimientos contenidos en los esquemas.
Teorema-en-acción es una proposición considerada como verdadera sobre lo real; concepto-en-acción es una categoría de pensamiento tenida como pertinente. Ese conocimiento es principalmente implícito y el aprendiz tiene dificultades en explicarlo o expresarlo, pero eso no significa que tal conocimiento no pueda ser explicitado. Es a través del proceso de explicitación del conocimiento implícito (ahí el profesor tiene un papel mediador fundamental) que los teoremas-en-acción y conceptos-en-acción pueden tornarse verdaderos teoremas y conceptos científicos. Una proposición explícita puede ser debatida, una proposición tenida como verdadera de manera totalmente implícita, no. Así, el carácter del conocimiento cambia si es comunicable, debatido y compartido.
Al mismo tiempo que se aparta de Piaget - ocupándose del estudio del funcionamiento cognitivo del sujeto-en-situación, en vez de ocuparse de operaciones lógicas generales o de estructuras generales de pensamiento y tomando como referencia el propio contenido de conocimiento y el análisis conceptual del dominio de ese conocimiento - la teoría de Vergnaud, tiene una fuerte base piagetiana que se manifiesta principalmente en el importante papel que el concepto de esquema tiene en esa teoría. Por otro lado, tiene también influencia vygotskiana pues considera al profesor como importante mediador en el largo proceso que caracteriza el progresivo dominio de un campo conceptual por el alumno. Su tarea consiste principalmente en ayudar al alumno a desarrollar su repertorio de esquemas y representaciones. Nuevos esquemas no pueden ser desarrollados sin nuevos invariantes operatorios. El lenguaje y los símbolos son importantes en ese proceso de acomodación y el profesor hace amplio uso de ellos en su función mediadora, mas el principal acto mediador del profesor es el de proveer situaciones fructíferas a los alumnos. Un concepto o una proposición, se tornan significativos a través de una variedad de situaciones, pero solo no se capta el significado, el papel mediador del profesor es esencial.
Conocimiento previo/Aprendizaje significativo (Ausubel)
La teoría de los campos conceptuales destaca que la adquisición de conocimientos es moldeada por las situaciones y problemas previamente dominados y que ese conocimiento tiene, por lo tanto, muchas características contextuales. Así, muchas de muestra concepciones vienen de las primeras situaciones que fuimos capaces de dominar o de nuestra experiencia tratando de modificarlas. Sin embargo existe, probablemente, una laguna considerable entre los invariantes que los sujetos construyen al interactuar con el medio y los invariantes que constituyen el conocimiento científico.
Muchas veces las concepciones previas de los alumnos han sido consideradas como errores, concepciones ingenuas, concepciones alternativas, en relación a las concepciones científicas, pero esta manera de concebir el conocimiento previo supone al niño, al alumno o al aprendiz adulto, como incompletos, imperfectos o deficientes en comparación con los adultos especialistas. Esta manera de abordar esta temática es inadecuado para las cuestiones de desarrollo cognitivo, sería más fructífero considerar al sujeto como un sistema dinámico con mecanismos regulatorios capaces de asegurar su progreso cognitivo.
Muchas de las concepciones erróneas de los alumnos derivan del hecho de que ellos atribuyen a ciertas palabras usadas en ciencias para representar conceptos, el mismo significado que atribuyen a esas mismas palabras diariamente, sin considerar que, de una ciencia a otra, los significados de una misma palabra pueden ser distintos, cosa que el alumno puede no captar.
Las predicciones que los estudiantes hacen para responder cuestiones del tipo "Qué acontecerá si...", o las explicaciones que dan para responder cuestiones del tipo "explique", "interprete", "justifique", tienen, según Vergnaud, algunos puntos en común. Por ejemplo, focalizan características perceptivas y relacionadas con eventos de la situación: acciones, movimientos, cambios en el aspecto (operaciones aritméticas, letras asociadas a incógnitas, uso de paréntesis, color, aparición de burbujas, humo, vapor, etc.), describen los elementos de la situación únicamente en términos de sus propiedades y funciones; conciben de manera asimétrica las interacciones entre elementos de la situación; implican secuenciación temporal y espacial. Estos modos de comprensión que son, esencialmente, del tipo "relacionado a evento", diferente del tipo "conceptual" usado en el campo de las ciencias, son inadecuados y frecuentemente llevan a previsiones erróneas.
Las concepciones previas de los alumnos contienen teoremas y conceptos-en-acción que no son verdaderos teoremas y conceptos científicos pero que pueden evolucionar hacia ellos. Sin embargo, el hiato entre los invariantes operatorios del alumno y los del conocimiento científico, es grande de modo que la mudanza conceptual podrá llevar mucho tiempo.
Por otro lado, puede ocurrir que ciertos conceptos podrán ser construidos solamente si ciertas concepciones previas fuesen abandonadas. Quiere decir, que el conocimiento previo puede funcionar como obstáculo epistemológico. En este caso, la acción mediadora del profesor es también imprescindible. La construcción del conocimiento por el aprendiz no es un proceso lineal, fácilmente identificable. Al contrario, es complejo, tortuoso, demorado, con avances y retrocesos, continuidades y rupturas. El conocimiento previo es determinante en el progresivo dominio de un campo conceptual, pero también puede, en algunos casos, ser un impedimento. Continuidades y rupturas no son, por lo tanto, excluyentes. Puede haber continuidad y ruptura. El Álgebra, por ejemplo, se apoya en la Aritmética pero aún así, para aprenderla es necesario romper con la Aritmética.
En la enseñanza, es necesario desestabilizar cognitivamente al alumno, pero no demasiado. Es preciso identificar sobre cuáles conocimientos previos el niño se puede apoyar para aprender, pero también es necesario distinguir cuáles son las rupturas necesarias, o sea, es preciso proponer también, cuidadosamente, situaciones para las cuales los alumnos no tienen donde apoyarse, o no necesitan apoyarse en conocimientos previos.
El aprendizaje significativo se caracteriza por la interacción entre el nuevo conocimiento y el conocimiento previo, es en esa interacción que el nuevo conocimiento adquiere significados y el conocimiento previo se modifica y/o adquiere nuevos significados. Pero tal interacción no es arbitraria, o sea, el nuevo conocimiento adquiere significados por la interacción con conocimientos previos específicamente relevantes.
En otras palabras la interacción no es con cualquier conocimiento previo, en la enseñanza es preciso identificar sobre cuales conocimientos previos el alumno se puede apoyar para aprender y con cuales de ellos es preciso romper. Por otro lado, la comprensión del aprendizaje significativo como una relación simétrica, o de acción recíproca, juntamente con el aprendizaje de otros procesos que implican acción recíproca, podría llevar a una evolución de los conceptos y teoremas-en-acción asociados a la idea de interacción (que es una idea-llave en la ciencia) para otros progresivamente mas próximos de aquellos científicamente compartidos.
Pero si la teoría de los campos conceptuales es compatible con la teoría del aprendizaje significativo, ¿Por qué no quedarse con ésta que es bastante más conocida y aceptada en la enseñanza de las ciencias? La respuesta es que pueden ser tomadas como complementarias: La teoría de Ausubel, es una teoría del aprendizaje en el aula, de adquisición de cuerpos organizados de conocimiento en situación formal de enseñanza, en tanto que la teoría de Vergnaud es una teoría psicológica del proceso de conceptualización de lo real que se propone localizar y estudiar continuidades y rupturas entre conocimientos desde el punto de vista de su contenido conceptual.
La teoría de Vergnaud no es una teoría de enseñanza de conceptos explícitos y formalizados, sin embargo tiene subyacente la idea de que los conocimientos-en-acción (ampliamente explícitos) pueden evolucionar, a lo largo del tiempo, hacia los conocimientos científicos (explícitos).
La teoria de Ausubel, por otro lado, se ocupa exactamente de la adquisición de conceptos explícitos y formalizados, llegando inclusive a proponer principios programáticos - como la diferenciación progresiva, la reconciliación integradora y la consolidación - para la organización de la enseñanza.
Al rescatar y enriquecer el concepto del esquema introduciendo los conceptos de teorema-en-acción y concepto-en-acción, al definir concepto como un triplete, al colocar la conceptualización en el comienzo del desenvolvimiento cognitivo, al priorizar la interacción sujeto-situación y, como no podría dejar de ser, al definir campo conceptual, Vergnaud suministra un referencial muy rico para comprender, explicar e investigar el proceso de aprendizaje significativo. La teoría de los campos conceptuales de Vergnaud parece proveer un referencial adecuado para analizar la estructura fina de la teoría del aprendizaje significativo de Ausubel. Lo que para Ausubel son campos organizados de conocimientos, para Vergnaud son campos conceptuales.
Profesor/Enseñanza
Los profesores son mediadores, su tarea es la de ayudar a los alumnos a desarrollar su repertorio de esquemas y representaciones. Desarrollando nuevos esquemas los alumnos se tornan capaces de enfrentar situaciones cada vez más complejas, los nuevos esquemas no pueden ser desarrollados sin nuevos invariantes operacionales. El lenguaje y los símbolos son importantes en ese proceso. Los profesores usan palabras y sentencias para explicar, formular cuestiones, seleccionar informaciones, proponer metas, expectativas, reglas y planes. Sin embargo, su acción mediadora más importante es la de suministrar situaciones (de aprendizaje) fructíferas para los estudiantes. Tales situaciones deben ser cuidadosamente elegidas, ordenadas, diversificadas, presentadas en el momento cierto y dentro de la zona de desarrollo próximo del alumno. Sin duda, una tarea difícil pero esencial.
El desarrollo cognitivo depende de situaciones y conceptualizaciones específicas, son las situaciones las que dan sentido a los conceptos; ellas son las responsables por el sentido atribuido al concepto; un concepto se torna significativo a través de una variedad de situaciones, pero el sentido no está en las situaciones en sí mismas, así como no está en las palabras ni en los símbolos. Cabe aquí recordar que aunque estemos hablando de enseñanza y del papel del profesor en la perspectiva de Vergnaud, las situaciones antes referidas no son situaciones didácticas propiamente dichas, pero sí tareas, problemas.
El papel del profesor como mediador y proveedor de situaciones problemáticas fructíferas, estimuladoras de la interacción sujeto-situación que lleva a la ampliación y a la diversificación de sus esquemas de acción, o sea, al desarrollo cognitivo, deja aún más evidente que la teoría de Vergnaud tiene también fuerte influencia vygotskyana.
Hay, además, otra importante implicación de la teoría de los campos conceptuales para la enseñanza: la cuestión del conocimiento implícito y del conocimiento explícito. La escuela, según Vergnaud, sobrestima el conocimiento explícito y subestima, hasta inclusive desvaloriza, el conocimiento implícito de los alumnos. No obstante, la mayor parte de nuestra actividad física y mental, de nuestro comportamiento, está constituida por esquemas y éstos tienen como componentes esenciales los invariantes operatorios (conceptos y teoremas-en-acción) que constituyen los conocimientos contenidos en los esquemas y que son ampliamente implícitos. Hay mucho de implícito en los esquemas.
Los alumnos, en general, no son capaces de explicar, de expresar en lenguaje natural sus teoremas-enacción aunque sean capaces de resolver ciertas tareas (situaciones), en general, cualquier persona muchas veces es incapaz de poner en palabras cosas que hace muy bien, conocimientos que ya posee, se actúa con el auxilio de invariantes operatorios sin expresarlos o sin ser capaces de expresarlos. Un análisis cognitivo de esas acciones, muchas veces revela la existencia de potentes teoremas y conceptos-en-acción implícitos. Ese conocimiento, sin embargo, no puede ser, apropiadamente, llamado conceptual pues el conocimiento conceptual es necesariamente explícito.
La enseñanza de las ciencias debe facilitar la transformación del conocimiento implícito en explícito, sin subestimarlo o desvalorizarlo. La trayectoria del aprendiz a lo largo de un campo conceptual científico es sinuosa, difusa, difícil y, sobretodo, lenta. No se puede esperar que un alumno domine un campo conceptual como de la Aritmética, por ejemplo, a través de una o dos unidades didácticas desarrolladas a lo largo de dos o tres meses. Es normal que el alumno continúe usando conocimientos implícitos al mismo tiempo que se va apropiando de conocimientos explícitos de la ciencia.
Resolución de problemas
La enseñanza de las ciencias tradicionalmente involucra tres aspectos principales profundamente interrelacionados: el conocimiento teórico (conceptos, leyes, principios, ecuaciones), las prácticas de laboratorio (experimentos, demostraciones, procedimientos científicos) y la resolución de problemas (abiertos, cerrados, como investigación, de lápiz y papel). Obviamente, cualquier profesor experiente sabe que esa distinción es artificial, ya que, el concepto conocimiento científico es producido a través de la interacción entre el dominio conceptual y el metodológico. Sin embargo, en la perspectiva de Vergnaud esta interdependencia entre teoría y práctica queda muy clara.
Como ya fue dicho reiteradamente son las situaciones las que dan sentido a los conceptos; un concepto se torna significativo a través de una variedad de situaciones, los conocimientos de los alumnos son moldeados por las situaciones que encuentran y, progresivamente, dominan. Aunque el concepto de situación tenga, en la teoría de los campos conceptuales, el significado de tarea, podemos suponer que en el ámbito de las ciencias, situación significa también es problema. O podemos hablar de situaciones y problemas como hace el propio Vergnaud al decir que "la adquisición del conocimiento es moldeada por las situaciones y problemas previamente dominados y, por lo tanto, el conocimiento del sujeto tiene muchos aspectos locales".
Eso significa que la resolución de problemas o las situaciones de resolución de problemas son esenciales para la conceptualización, pero, "un problema no es un problema para un individuo a menos que él o ella tenga conceptos que lo/la tornen capaz de considerarlo como un problema para si mismo". O sea, hay una relación dialéctica y cíclica entre la conceptualización y la resolución de problemas. La problematización va mucho más allá de la abstración de regularidades del mundo observable. Los problemas son teóricos y prácticos, no meramente empíricos, incluso para los niños pequeños. Cuando un clase de problemas es resuelta por un individuo (lo que significa que ella o él desarrolla un esquema eficiente para lidiar con todos o casi todos los problemas de esa clase), el carácter problemático de esa clase específica desaparece. Pero esa competencia desarrollada por el individuo lo habilita para reconocer o considerar nuevos problemas para si mismo; se trata entonces de un proceso cíclico.
Vergnaud llama "ilusión pedagógica" la actitud de los profesores que creen que la enseñanza, consiste en la presentación organizada, clara, rigurosa de las teorías formales y que cuando eso está bien hecho los alumnos aprenden. Se trata de una ilusión porque, según él, es a través de situaciones de resolución de problemas que los conceptos se desarrollan en el alumno y las situaciones de resolución de problemas que tornan los conceptos significativos para los alumnos pueden estar, por lo menos inicialmente, muy distantes del formalismo presentado por el profesor. Pero, a pesar de eso, tales situaciones son esenciales para el desarrollo de conceptos. Es decir, al mismo tiempo que las situaciones formales son necesarias es preciso tener en consideración que el alumno puede estar aún muy lejos de ellas.
La teoría de Vergnaud parece ser, entonces, un buen referencial para analizar las dificultades de los alumnos en la resolución de problemas en el ámbito de las ciencias y, consecuentemente, en la conceptualización de ellas. Tales dificultades podrían ser examinadas en términos de invariantes operatorios, quiere decir, en términos de cuáles son los conceptos y teoremas-en-acción que los estudiantes estarían usando para la resolución de problemas y de cuán distantes estarían de los conceptos y teoremas científicos adecuados a la resolución del problema pautado.
Obviamente, la teoría de los campos conceptuales puede también ser utilizada como referente teórico en investigaciones sobre cambio conceptual, de un modo general, se puede decir que esta teoría es potencialmente útil en el análisis de las dificultades de los alumnos para la resolución de problemas en ciencias, en el aprendizaje de conceptos científicos y en el cambio conceptual.
Una vez identificada tales dificultades, esta misma teoría puede ayudar en la planificación de estrategias, o mejor, en la selección de situaciones que puedan ayudar en la progresiva superación de las dificultades encontradas o, en otras palabras, en el progresivo (y lento) dominio de el(los) campo(s) conceptual(es) involucrado(s). Ese dominio progresivo implica capacidad de resolver problemas, conceptualización y cambio conceptual (evolución).
La teoría de los campos conceptuales es base piagetiana, pero se aleja bastante de Piaget al tomar como referencia el propio contenido de conocimiento y el análisis conceptual del progresivo dominio de ese conocimiento y también al ocuparse del estudio del desarrollo cognitivo del sujeto-en-situación en vez de operaciones lógicas generales y de estructuras generales del pensamiento. Al hacer eso, la teoría de Vergnaud presenta un gran potencial para describir, analizar e interpretar aquello que pasa en el aula en el aprendizaje de matemática y de ciencias. Probablemente, ese tipo de teoría es el de mayor utilidad para fundamentar la enseñanza y la investigación en enseñanza en esa área.
La teoría de los campos conceptuales de Gérard Vergnaud es una teoría psicológica cognitivista que supone que el núcleo del desarrollo cognitivo es la conceptualización de lo real. Es una teoría psicológica de conceptos en la cual la conceptualización es considerada la piedra angular de la cognición. Para Vergnaud, el conocimiento está organizado en campos conceptuales, cuyo dominio, de parte del aprendiz, ocurre a lo largo de un vasto período de tiempo, a través de experiencia, madurez y aprendizaje.
Campo conceptual es un conjunto informal y heterogéneo de problemas, situaciones, conceptos, relaciones, estructuras, contenidos y operaciones de pensamiento, conectados unos a otros y, probablemente, entrelazados durante el proceso de adquisición, es definido también como siendo, en primer lugar, un conjunto de situaciones cuyo dominio requiere, a su vez, el dominio de varios conceptos, procedimientos y representaciones de naturalezas distintas.
Conceptos son definidos por tres conjuntos:
· el primero es un conjunto de situaciones que constituyen el referente del concepto
· el segundo es un conjunto de invariantes operatorios (teoremas y conceptos-en-acción) que dan el significado del concepto
· el tercero es un conjunto de representaciones simbólicas que componen su significante.
Como son las situaciones las que dan sentido a los conceptos es natural definir campo conceptual, sobre todo, como conjunto de situaciones. Un concepto se torna significativo a través de una variedad de situaciones, pero el sentido no está en las situaciones en sí mismas, así como no está en las palabras ni en los símbolos.
Los esquemas son las acciones y su organización, evocados en el sujeto por una situación o por un significante que constituyen el sentido de esa situación o de ese significante para ese individuo, los esquemas necesariamente se refieren a situaciones, a tal punto que debería hablarse de interacción esquema-situación en vez de interacción sujeto-objeto. Los esquemas tienen como ingredientes esenciales aquello que Vergnaud llama invariantes operatorios, es decir, conceptos-en-acción y teoremas-en-acción que constituyen la parte conceptual de los esquemas, es decir, los conocimientos contenidos en los esquemas.
Teorema-en-acción es una proposición considerada como verdadera sobre lo real; concepto-en-acción es una categoría de pensamiento tenida como pertinente. Ese conocimiento es principalmente implícito y el aprendiz tiene dificultades en explicarlo o expresarlo, pero eso no significa que tal conocimiento no pueda ser explicitado. Es a través del proceso de explicitación del conocimiento implícito (ahí el profesor tiene un papel mediador fundamental) que los teoremas-en-acción y conceptos-en-acción pueden tornarse verdaderos teoremas y conceptos científicos. Una proposición explícita puede ser debatida, una proposición tenida como verdadera de manera totalmente implícita, no. Así, el carácter del conocimiento cambia si es comunicable, debatido y compartido.
Al mismo tiempo que se aparta de Piaget - ocupándose del estudio del funcionamiento cognitivo del sujeto-en-situación, en vez de ocuparse de operaciones lógicas generales o de estructuras generales de pensamiento y tomando como referencia el propio contenido de conocimiento y el análisis conceptual del dominio de ese conocimiento - la teoría de Vergnaud, tiene una fuerte base piagetiana que se manifiesta principalmente en el importante papel que el concepto de esquema tiene en esa teoría. Por otro lado, tiene también influencia vygotskiana pues considera al profesor como importante mediador en el largo proceso que caracteriza el progresivo dominio de un campo conceptual por el alumno. Su tarea consiste principalmente en ayudar al alumno a desarrollar su repertorio de esquemas y representaciones. Nuevos esquemas no pueden ser desarrollados sin nuevos invariantes operatorios. El lenguaje y los símbolos son importantes en ese proceso de acomodación y el profesor hace amplio uso de ellos en su función mediadora, mas el principal acto mediador del profesor es el de proveer situaciones fructíferas a los alumnos. Un concepto o una proposición, se tornan significativos a través de una variedad de situaciones, pero solo no se capta el significado, el papel mediador del profesor es esencial.
Conocimiento previo/Aprendizaje significativo (Ausubel)
La teoría de los campos conceptuales destaca que la adquisición de conocimientos es moldeada por las situaciones y problemas previamente dominados y que ese conocimiento tiene, por lo tanto, muchas características contextuales. Así, muchas de muestra concepciones vienen de las primeras situaciones que fuimos capaces de dominar o de nuestra experiencia tratando de modificarlas. Sin embargo existe, probablemente, una laguna considerable entre los invariantes que los sujetos construyen al interactuar con el medio y los invariantes que constituyen el conocimiento científico.
Muchas veces las concepciones previas de los alumnos han sido consideradas como errores, concepciones ingenuas, concepciones alternativas, en relación a las concepciones científicas, pero esta manera de concebir el conocimiento previo supone al niño, al alumno o al aprendiz adulto, como incompletos, imperfectos o deficientes en comparación con los adultos especialistas. Esta manera de abordar esta temática es inadecuado para las cuestiones de desarrollo cognitivo, sería más fructífero considerar al sujeto como un sistema dinámico con mecanismos regulatorios capaces de asegurar su progreso cognitivo.
Muchas de las concepciones erróneas de los alumnos derivan del hecho de que ellos atribuyen a ciertas palabras usadas en ciencias para representar conceptos, el mismo significado que atribuyen a esas mismas palabras diariamente, sin considerar que, de una ciencia a otra, los significados de una misma palabra pueden ser distintos, cosa que el alumno puede no captar.
Las predicciones que los estudiantes hacen para responder cuestiones del tipo "Qué acontecerá si...", o las explicaciones que dan para responder cuestiones del tipo "explique", "interprete", "justifique", tienen, según Vergnaud, algunos puntos en común. Por ejemplo, focalizan características perceptivas y relacionadas con eventos de la situación: acciones, movimientos, cambios en el aspecto (operaciones aritméticas, letras asociadas a incógnitas, uso de paréntesis, color, aparición de burbujas, humo, vapor, etc.), describen los elementos de la situación únicamente en términos de sus propiedades y funciones; conciben de manera asimétrica las interacciones entre elementos de la situación; implican secuenciación temporal y espacial. Estos modos de comprensión que son, esencialmente, del tipo "relacionado a evento", diferente del tipo "conceptual" usado en el campo de las ciencias, son inadecuados y frecuentemente llevan a previsiones erróneas.
Las concepciones previas de los alumnos contienen teoremas y conceptos-en-acción que no son verdaderos teoremas y conceptos científicos pero que pueden evolucionar hacia ellos. Sin embargo, el hiato entre los invariantes operatorios del alumno y los del conocimiento científico, es grande de modo que la mudanza conceptual podrá llevar mucho tiempo.
Por otro lado, puede ocurrir que ciertos conceptos podrán ser construidos solamente si ciertas concepciones previas fuesen abandonadas. Quiere decir, que el conocimiento previo puede funcionar como obstáculo epistemológico. En este caso, la acción mediadora del profesor es también imprescindible. La construcción del conocimiento por el aprendiz no es un proceso lineal, fácilmente identificable. Al contrario, es complejo, tortuoso, demorado, con avances y retrocesos, continuidades y rupturas. El conocimiento previo es determinante en el progresivo dominio de un campo conceptual, pero también puede, en algunos casos, ser un impedimento. Continuidades y rupturas no son, por lo tanto, excluyentes. Puede haber continuidad y ruptura. El Álgebra, por ejemplo, se apoya en la Aritmética pero aún así, para aprenderla es necesario romper con la Aritmética.
En la enseñanza, es necesario desestabilizar cognitivamente al alumno, pero no demasiado. Es preciso identificar sobre cuáles conocimientos previos el niño se puede apoyar para aprender, pero también es necesario distinguir cuáles son las rupturas necesarias, o sea, es preciso proponer también, cuidadosamente, situaciones para las cuales los alumnos no tienen donde apoyarse, o no necesitan apoyarse en conocimientos previos.
El aprendizaje significativo se caracteriza por la interacción entre el nuevo conocimiento y el conocimiento previo, es en esa interacción que el nuevo conocimiento adquiere significados y el conocimiento previo se modifica y/o adquiere nuevos significados. Pero tal interacción no es arbitraria, o sea, el nuevo conocimiento adquiere significados por la interacción con conocimientos previos específicamente relevantes.
En otras palabras la interacción no es con cualquier conocimiento previo, en la enseñanza es preciso identificar sobre cuales conocimientos previos el alumno se puede apoyar para aprender y con cuales de ellos es preciso romper. Por otro lado, la comprensión del aprendizaje significativo como una relación simétrica, o de acción recíproca, juntamente con el aprendizaje de otros procesos que implican acción recíproca, podría llevar a una evolución de los conceptos y teoremas-en-acción asociados a la idea de interacción (que es una idea-llave en la ciencia) para otros progresivamente mas próximos de aquellos científicamente compartidos.
Pero si la teoría de los campos conceptuales es compatible con la teoría del aprendizaje significativo, ¿Por qué no quedarse con ésta que es bastante más conocida y aceptada en la enseñanza de las ciencias? La respuesta es que pueden ser tomadas como complementarias: La teoría de Ausubel, es una teoría del aprendizaje en el aula, de adquisición de cuerpos organizados de conocimiento en situación formal de enseñanza, en tanto que la teoría de Vergnaud es una teoría psicológica del proceso de conceptualización de lo real que se propone localizar y estudiar continuidades y rupturas entre conocimientos desde el punto de vista de su contenido conceptual.
La teoría de Vergnaud no es una teoría de enseñanza de conceptos explícitos y formalizados, sin embargo tiene subyacente la idea de que los conocimientos-en-acción (ampliamente explícitos) pueden evolucionar, a lo largo del tiempo, hacia los conocimientos científicos (explícitos).
La teoria de Ausubel, por otro lado, se ocupa exactamente de la adquisición de conceptos explícitos y formalizados, llegando inclusive a proponer principios programáticos - como la diferenciación progresiva, la reconciliación integradora y la consolidación - para la organización de la enseñanza.
Al rescatar y enriquecer el concepto del esquema introduciendo los conceptos de teorema-en-acción y concepto-en-acción, al definir concepto como un triplete, al colocar la conceptualización en el comienzo del desenvolvimiento cognitivo, al priorizar la interacción sujeto-situación y, como no podría dejar de ser, al definir campo conceptual, Vergnaud suministra un referencial muy rico para comprender, explicar e investigar el proceso de aprendizaje significativo. La teoría de los campos conceptuales de Vergnaud parece proveer un referencial adecuado para analizar la estructura fina de la teoría del aprendizaje significativo de Ausubel. Lo que para Ausubel son campos organizados de conocimientos, para Vergnaud son campos conceptuales.
Profesor/Enseñanza
Los profesores son mediadores, su tarea es la de ayudar a los alumnos a desarrollar su repertorio de esquemas y representaciones. Desarrollando nuevos esquemas los alumnos se tornan capaces de enfrentar situaciones cada vez más complejas, los nuevos esquemas no pueden ser desarrollados sin nuevos invariantes operacionales. El lenguaje y los símbolos son importantes en ese proceso. Los profesores usan palabras y sentencias para explicar, formular cuestiones, seleccionar informaciones, proponer metas, expectativas, reglas y planes. Sin embargo, su acción mediadora más importante es la de suministrar situaciones (de aprendizaje) fructíferas para los estudiantes. Tales situaciones deben ser cuidadosamente elegidas, ordenadas, diversificadas, presentadas en el momento cierto y dentro de la zona de desarrollo próximo del alumno. Sin duda, una tarea difícil pero esencial.
El desarrollo cognitivo depende de situaciones y conceptualizaciones específicas, son las situaciones las que dan sentido a los conceptos; ellas son las responsables por el sentido atribuido al concepto; un concepto se torna significativo a través de una variedad de situaciones, pero el sentido no está en las situaciones en sí mismas, así como no está en las palabras ni en los símbolos. Cabe aquí recordar que aunque estemos hablando de enseñanza y del papel del profesor en la perspectiva de Vergnaud, las situaciones antes referidas no son situaciones didácticas propiamente dichas, pero sí tareas, problemas.
El papel del profesor como mediador y proveedor de situaciones problemáticas fructíferas, estimuladoras de la interacción sujeto-situación que lleva a la ampliación y a la diversificación de sus esquemas de acción, o sea, al desarrollo cognitivo, deja aún más evidente que la teoría de Vergnaud tiene también fuerte influencia vygotskyana.
Hay, además, otra importante implicación de la teoría de los campos conceptuales para la enseñanza: la cuestión del conocimiento implícito y del conocimiento explícito. La escuela, según Vergnaud, sobrestima el conocimiento explícito y subestima, hasta inclusive desvaloriza, el conocimiento implícito de los alumnos. No obstante, la mayor parte de nuestra actividad física y mental, de nuestro comportamiento, está constituida por esquemas y éstos tienen como componentes esenciales los invariantes operatorios (conceptos y teoremas-en-acción) que constituyen los conocimientos contenidos en los esquemas y que son ampliamente implícitos. Hay mucho de implícito en los esquemas.
Los alumnos, en general, no son capaces de explicar, de expresar en lenguaje natural sus teoremas-enacción aunque sean capaces de resolver ciertas tareas (situaciones), en general, cualquier persona muchas veces es incapaz de poner en palabras cosas que hace muy bien, conocimientos que ya posee, se actúa con el auxilio de invariantes operatorios sin expresarlos o sin ser capaces de expresarlos. Un análisis cognitivo de esas acciones, muchas veces revela la existencia de potentes teoremas y conceptos-en-acción implícitos. Ese conocimiento, sin embargo, no puede ser, apropiadamente, llamado conceptual pues el conocimiento conceptual es necesariamente explícito.
La enseñanza de las ciencias debe facilitar la transformación del conocimiento implícito en explícito, sin subestimarlo o desvalorizarlo. La trayectoria del aprendiz a lo largo de un campo conceptual científico es sinuosa, difusa, difícil y, sobretodo, lenta. No se puede esperar que un alumno domine un campo conceptual como de la Aritmética, por ejemplo, a través de una o dos unidades didácticas desarrolladas a lo largo de dos o tres meses. Es normal que el alumno continúe usando conocimientos implícitos al mismo tiempo que se va apropiando de conocimientos explícitos de la ciencia.
Resolución de problemas
La enseñanza de las ciencias tradicionalmente involucra tres aspectos principales profundamente interrelacionados: el conocimiento teórico (conceptos, leyes, principios, ecuaciones), las prácticas de laboratorio (experimentos, demostraciones, procedimientos científicos) y la resolución de problemas (abiertos, cerrados, como investigación, de lápiz y papel). Obviamente, cualquier profesor experiente sabe que esa distinción es artificial, ya que, el concepto conocimiento científico es producido a través de la interacción entre el dominio conceptual y el metodológico. Sin embargo, en la perspectiva de Vergnaud esta interdependencia entre teoría y práctica queda muy clara.
Como ya fue dicho reiteradamente son las situaciones las que dan sentido a los conceptos; un concepto se torna significativo a través de una variedad de situaciones, los conocimientos de los alumnos son moldeados por las situaciones que encuentran y, progresivamente, dominan. Aunque el concepto de situación tenga, en la teoría de los campos conceptuales, el significado de tarea, podemos suponer que en el ámbito de las ciencias, situación significa también es problema. O podemos hablar de situaciones y problemas como hace el propio Vergnaud al decir que "la adquisición del conocimiento es moldeada por las situaciones y problemas previamente dominados y, por lo tanto, el conocimiento del sujeto tiene muchos aspectos locales".
Eso significa que la resolución de problemas o las situaciones de resolución de problemas son esenciales para la conceptualización, pero, "un problema no es un problema para un individuo a menos que él o ella tenga conceptos que lo/la tornen capaz de considerarlo como un problema para si mismo". O sea, hay una relación dialéctica y cíclica entre la conceptualización y la resolución de problemas. La problematización va mucho más allá de la abstración de regularidades del mundo observable. Los problemas son teóricos y prácticos, no meramente empíricos, incluso para los niños pequeños. Cuando un clase de problemas es resuelta por un individuo (lo que significa que ella o él desarrolla un esquema eficiente para lidiar con todos o casi todos los problemas de esa clase), el carácter problemático de esa clase específica desaparece. Pero esa competencia desarrollada por el individuo lo habilita para reconocer o considerar nuevos problemas para si mismo; se trata entonces de un proceso cíclico.
Vergnaud llama "ilusión pedagógica" la actitud de los profesores que creen que la enseñanza, consiste en la presentación organizada, clara, rigurosa de las teorías formales y que cuando eso está bien hecho los alumnos aprenden. Se trata de una ilusión porque, según él, es a través de situaciones de resolución de problemas que los conceptos se desarrollan en el alumno y las situaciones de resolución de problemas que tornan los conceptos significativos para los alumnos pueden estar, por lo menos inicialmente, muy distantes del formalismo presentado por el profesor. Pero, a pesar de eso, tales situaciones son esenciales para el desarrollo de conceptos. Es decir, al mismo tiempo que las situaciones formales son necesarias es preciso tener en consideración que el alumno puede estar aún muy lejos de ellas.
La teoría de Vergnaud parece ser, entonces, un buen referencial para analizar las dificultades de los alumnos en la resolución de problemas en el ámbito de las ciencias y, consecuentemente, en la conceptualización de ellas. Tales dificultades podrían ser examinadas en términos de invariantes operatorios, quiere decir, en términos de cuáles son los conceptos y teoremas-en-acción que los estudiantes estarían usando para la resolución de problemas y de cuán distantes estarían de los conceptos y teoremas científicos adecuados a la resolución del problema pautado.
Obviamente, la teoría de los campos conceptuales puede también ser utilizada como referente teórico en investigaciones sobre cambio conceptual, de un modo general, se puede decir que esta teoría es potencialmente útil en el análisis de las dificultades de los alumnos para la resolución de problemas en ciencias, en el aprendizaje de conceptos científicos y en el cambio conceptual.
Una vez identificada tales dificultades, esta misma teoría puede ayudar en la planificación de estrategias, o mejor, en la selección de situaciones que puedan ayudar en la progresiva superación de las dificultades encontradas o, en otras palabras, en el progresivo (y lento) dominio de el(los) campo(s) conceptual(es) involucrado(s). Ese dominio progresivo implica capacidad de resolver problemas, conceptualización y cambio conceptual (evolución).