Visión sistémica de la ciencia escolar

Dimensión conceptual

Teresa Pigrau. Neus Sanmartí

Tradicionalmente los currículos de ciencias se organizan desde una visión atomística, en la que se estudian las diferentes partes de un sistema de manera aislada, mientras que la visión sistémica conlleva estudiar una realidad desde su complejidad a partir de analizar las interacciones entre las partes.

En la figura siguiente se muestra una manera de concretar la visión sistémica en la ciencia escolar, a partir de la cual afrontar el estudio de los cuatro modelos teóricos básicos -para interpretar los sistemas físicos, para interpretar los sistemas materiales, para interpretar los sistemas vivos y para interpretar los sistemas geológicos-.

Ejemplo

No es lo mismo plantear un currículo para saber sobre los diferentes órganos del cuerpo humano, que diseñarlo para responder a preguntas del tipo "¿De qué le sirve el corazón a la mano".

En esta figura se recogen ideas-clave y comunes que están en la base de la construcción de estos modelos teóricos. Estas ideas son:

Se puede especificar qué hay fuera del sistema (alrededor) y qué hay y qué pasa dentro.

ESTRUCTURA

Partes y relaciones entre las partes

Determinada por los elementos que lo forman y sus interrelaciones.

Para hablar de la estructura utilizamos la descripción.

CAMBIOS Y FUNCIONES

en las partes y sus relaciones y en el funcionamiento

Se producen cambios tanto en las partes y en las relaciones entre ellas, como en el funcionamiento global. Pueden ser diferentes según las variables que intervienen y la modificación en una de las partes afecta a todo el sistema.

Para hablar de los cambios utilizamos la explicación.

CONTROL-REGULACIÓN

de las interacciones

Genera procesos de control-regulación a partir de las interacciones entre los elementos que lo forman y intercambiando energía, materia e información con su entorno. Estos procesos dependen de factores limitantes y favorecedores, y hacen emerger nuevos constructos. Por eso se dice que “en un sistema, el todo es más que la suma de las partes”.

Para hablar de ello utilizamos la justificación o la argumentación.

Por ejemplo las interacciones entre las diferentes partes del sistema nervioso central posibilitan la emergencia de los lenguajes, pensamientos, emociones …

Tiempo

Sus elementos y las interacciones entre ellos cambian dinámicamente pero no necesariamente de manera determinista -como sería pensar que siempre una causa da lugar a una misma consecuencia-, ya que un sistema puede tener un comportamiento no previsible (pero sí se pueden identificar regularidades).

Para hablar de ello no lo hacemos como si hiciéramos una fotografía, sino como si habláramos de una película de la que no siempre sabemos el final.

Escala

Se puede analizar a diferentes escalas y, en cada una de ellas, se pueden definir nuevos subsistemas suprasistemas. En términos generales, todos ellos tienen las mismas características que el sistema de referencia y su delimitación responde a convenios sobre hacia dónde se orienta la mirada. Cuando se conecta la escala de observación directa de un sistema con alguna de nivel inferior podemos interpretar cómo funciona este sistema, y cuando se conecta con escalas de nivel superior, podemos identificar los factores (limitantes u otros) que explican cómo se controla y regula su funcionamiento.

En general, las justificaciones se generan a partir de relacionar estas tres escalas.

Por ejemplo, el estudio del modelo ser vivo lo podemos hacer a escala de organismo, o a escala de los subsistemas que lo forman, de órganos o celular, o también a escala supra como serían las de ecosistema o paisaje. Así el corazón, una célula o un pinar son sistemas que también se caracterizan porque para vivir se tienen que nutrir, relacionar y reproducir.

Así, para interpretar cómo funciona un organismo (un elefante, por ejemplo) al nutrirse, debemos pensar en cómo llegan los nutrientes y el oxígeno a las células, y al mismo tiempo, debemos pensar en factores del ambiente en el que vive (la sabana u otros) que explican la aportación de estos nutrientes y del oxígeno.

Estas ideas son útiles para afrontar el aprendizaje de cualquier modelo teórico de la ciencia escolar en la enseñanza básica y permiten al profesorado planificar qué enseñar, en qué orden y plantear preguntas y observaciones que favorezcan el proceso de modelización.

A partir de un contexto o problema que se elige como eje del aprendizaje, se selecciona el modelo teórico que guiará el estudio de la situación, aunque hay que tener presente que la realidad es compleja y que a menudo, para resolver el problema, será necesario activar modelos diversos.