Sistemas Ciencias de la Tierra

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189  Enseñanza de las Ciencias d e la Tierra, 20 00 (8.3) INTRODUCCIÓN La evidencia de que nuestro mundo es esencial- mente complejo está por todas partes: la sociedad, la economía, el medio ambiente, el cerebro humano o el conocimiento presentan imprevisibilidad, relacio- nes complejas entre sus partes, cambios espaciales y temporales, etc. Características que los hacen difícil- mente reducibles a algoritmos o a fórmulas senci- llas, o dicho de otra manera: que se resisten a ser comprendidos de forma plena. Cuanta más informa- ción acumulamos más lejos parece encontrarse el conocimiento completo, esa comprensión definitiva que en algún momento pudo haber sido el objetivo ideal de la ciencia. No es de extrañar por tanto que en las últimas décadas hayan venido alzándose vo- ces, y cada vez son más, que reclaman una nueva forma de enfrentarse a los fenómenos complejos que no ignore deliberadamente esta complejidad. Si la ciencia se ha venido desarrollando creyendo que la complejidad no era más que la suma de muchos fe- nómenos simples y que, por tanto, se podía abordar descomponiéndola en ellos, la nueva perspectiva apunta a que esto no es posible y a que, aunque cre- erlo pueda haber sido útil en ocasiones, a la larga es- ta creencia puede llegar a producir inconvenientes que superen a las ventajas. La crisis ambiental cons- tituye a menudo un buen ejemplo de las limitaciones de los enfoques reduccionista s. La primera de las alternativas presentada fue la Teoría de Sistemas, enunciada en 1956 por Bertalanffy, el cual reclamaba un nuevo área de conocimiento, basándose en la idea de que exis- ten evidentes similitudes en la estructura y orga- nización de una variedad de objetos de estudio, y esto independientemente de qué disciplina los ha- bía venido estudiando. A estos objetos se les em- pezó a denominar sistemas, y al nuevo enfoque sistemismo. (*) IES “Las Llamas”. Avda. de los Castros 40-A. 39005. Santander. E-mail: ffrojero@on o.com  Enseñanza de las Ciencias d e la Tierra, 20 00 (8.3) 189 -196  I. S. S. N. : 1 13 2- 9157 ¿UNA ASIGNATURA SISTÉMICA O SISTEMÁTICA?  A systemic or systematic s ubjet? Fernando F. Rojero (*) RESUMEN  El paradigma de la complejidad, la visión sistémica del mundo, es el referente teórico más adecuado  para el estudio del medio ambiente. La introducción en el sistema educativo de una asignatura dedicada a éste, debería ser una gran oportunidad para extender esta nueva visión científica del mundo. Sin em- bargo, existen numerosas dificultades, que van desde la tradición científica en la que está formado el  profesorado, hasta las formas de pensamiento propias de los estudiantes. En la situación actual, el enfo- que sistémico en lugar de ser el eje vertebrador de la asignatura, puede quedar relegado a un contenido más de ésta. Afortunadamente existen herramientas que, de ser utilizadas, podrían transformar la ense- ñanza, ayudando a profesores y alumnos a ver el mundo de manera más compleja. ABSTRACT The paradigm of complexity, i.e. the systemic view of the world, is the most adecuate theoretical refe- rence to study the environment. The recent introduction of a new subject dealing with this theme into the  Educational System, should provide a great opportunity to spread this new scientific view of the world.  Notwithstanding this, there exist many obstacles which may prevent it, from the scientific formation of te- achers, to the different ways of thinking which are typical of the students. In the present situation, the sys- temic approach may be relegated to a mere content of the subject, instead of constituting its central axis. Fortunately, there exist strategies which, being properly used, could transform the practice of tea- ching, helping teachers and students to regard the world in a more complex way.  Palabras clave: Constructivismo, Complejidad, Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente, Concepcio- nes de los alumnos, Concepciones de los profesores  Keywords: Constructivism, Complexity, Earth and Environmental Sciences Education , Students concep- tions, Teachers conceptions FUNDAMENTOS CONCEPTUALES Y DIDÁCTICOS

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189 Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2000 (8.3)

INTRODUCCIÓN

La evidencia de que nuestro mundo es esencial-mente complejo está por todas partes: la sociedad, laeconomía, el medio ambiente, el cerebro humano oel conocimiento presentan imprevisibilidad, relacio-nes complejas entre sus partes, cambios espaciales ytemporales, etc. Características que los hacen difícil-

mente reducibles a algoritmos o a fórmulas senci-llas, o dicho de otra manera: que se resisten a sercomprendidos de forma plena. Cuanta más informa-ción acumulamos más lejos parece encontrarse elconocimiento completo, esa comprensión definitivaque en algún momento pudo haber sido el objetivoideal de la ciencia. No es de extrañar por tanto queen las últimas décadas hayan venido alzándose vo-ces, y cada vez son más, que reclaman una nuevaforma de enfrentarse a los fenómenos complejos queno ignore deliberadamente esta complejidad. Si laciencia se ha venido desarrollando creyendo que la

complejidad no era más que la suma de muchos fe-nómenos simples y que, por tanto, se podía abordardescomponiéndola en ellos, la nueva perspectivaapunta a que esto no es posible y a que, aunque cre-erlo pueda haber sido útil en ocasiones, a la larga es-ta creencia puede llegar a producir inconvenientesque superen a las ventajas. La crisis ambiental cons-tituye a menudo un buen ejemplo de las limitaciones

de los enfoques reduccionistas.

La primera de las alternativas presentada fuela Teoría de Sistemas, enunciada en 1956 porBertalanffy, el cual reclamaba un nuevo área deconocimiento, basándose en la idea de que exis-ten evidentes similitudes en la estructura y orga-nización de una variedad de objetos de estudio, yesto independientemente de qué disciplina los ha-bía venido estudiando. A estos objetos se les em-pezó a denominar sistemas, y al nuevo enfoquesistemismo.

(*) IES “Las Llamas”. Avda. de los Castros 40-A. 39005. Santander. E-mail: [email protected]

 Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2000 (8.3) 189-196 

 I.S.S.N.: 1132-9157 

¿UNA ASIGNATURA SISTÉMICA O SISTEMÁTICA? A systemic or systematic subjet?

Fernando F. Rojero (*)

RESUMEN

 El paradigma de la complejidad, la visión sistémica del mundo, es el referente teórico más adecuado para el estudio del medio ambiente. La introducción en el sistema educativo de una asignatura dedicadaa éste, debería ser una gran oportunidad para extender esta nueva visión científica del mundo. Sin em-bargo, existen numerosas dificultades, que van desde la tradición científica en la que está formado el profesorado, hasta las formas de pensamiento propias de los estudiantes. En la situación actual, el enfo-que sistémico en lugar de ser el eje vertebrador de la asignatura, puede quedar relegado a un contenidomás de ésta. Afortunadamente existen herramientas que, de ser utilizadas, podrían transformar la ense-

ñanza, ayudando a profesores y alumnos a ver el mundo de manera más compleja.

ABSTRACT

The paradigm of complexity, i.e. the systemic view of the world, is the most adecuate theoretical refe-rence to study the environment. The recent introduction of a new subject dealing with this theme into the Educational System, should provide a great opportunity to spread this new scientific view of the world. Notwithstanding this, there exist many obstacles which may prevent it, from the scientific formation of te-achers, to the different ways of thinking which are typical of the students. In the present situation, the sys-temic approach may be relegated to a mere content of the subject, instead of constituting its central axis.

Fortunately, there exist strategies which, being properly used, could transform the practice of tea-ching, helping teachers and students to regard the world in a more complex way.

 Palabras clave: Constructivismo, Complejidad, Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente, Concepcio-nes de los alumnos, Concepciones de los profesores Keywords: Constructivism, Complexity, Earth and Environmental Sciences Education , Students concep-tions, Teachers conceptions

FUNDAMENTOS CONCEPTUALES Y DIDÁCTICOS

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En las últimas décadas, las ciencias de la com-plejidad han terminado por constituir, alrededor delos sistemas, un cuerpo propio de conocimiento conenorme capacidad explicativa en todos los campos,permitiendo enfocar problemas viejos con una nue-va visión más rica y permitiendo, como resultadode la nueva visión, plantear nuevos problemas tantoen los campos de conocimiento tradicionales como

en los emergentes.

LO SISTÉMICO Y LO SISTEMÁTICO

El enfoque sistémico parte de una definición: unconjunto de elementos entre los que existan relacio-nes es un sistema, y de una premisa: la de que lossistemas se rigen por leyes características, comunesa todos ellos.

Teniendo en cuenta que en el mundo es casi im-posible encontrar objetos que no formen parte de con- juntos de elementos con los que mantengan algún ti-po de relación, resulta que el mundo está formado por

innumerables sistemas que, si la premisa es cierta, po-drán ser estudiados de forma similar independiente-mente de cuáles sean los elementos que los formen.

Del estudio de los sistemas, derivan términoscomo sistemática y sistémica. Está claro que no só-lo no expresan lo mismo, sino que pueden llegar asignificar lo opuesto. Nuestra idea es que el enfo-que que se está haciendo de la asignatura de CTM(Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente delbachillerato) es de tipo sistemático, mientras quedebería serlo de tipo sistémico.

Cuando los humanos observamos la enorme di-versidad de sistemas que componen nuestro mundo,

nuestra tendencia natural es a clasificarlos de algunaforma, incluso ignorando deliberadamente para ellosu calidad de sistema. Nuestra ciencia es fruto de es-ta tendencia, clasificamos los sistemas asegurandoque pertenecen al mundo natural o a la cultura o laeconomía, o que son organismos o átomos o células.

Diremos que nuestro afán por clasificar, distri-buir, jerarquizar los sistemas considerándolos comoelementos y no como sistemas es, paradójicamente,una tarea propia de la Sistemática y que consiste,básicamente, en encontrar características comunes alos elementos y a los conjuntos de éstos, y con ellasagruparlos para así organizar nuestra visión delconjunto. Es propio de la sistemática dividir el

mundo para su estudio. Para la sistemática el mun-do es un diagrama de llaves y para mucha gente, elenfoque sistemático es la única forma de enfrentar-se al conocimiento.

Pero sabemos que los elementos que estamostratando están relacionados unos con otros, así quepodríamos estudiar los sistemas desde otro punto devista, el de las relaciones que se establecen entresus elementos, no preocupándonos excesivamentede las semejanzas o diferencias entre unos y otros,sino centrándonos en la naturaleza y resultado desus interacciones. Tendríamos una visión del mun-do muy distinta, es a la que venimos denominandocomo visión sistémica.

A la hora de estudiar un mismo sistema, tanto elenfoque sistémico como el sistemático empezaránpor identificar los elementos componentes del siste-ma, pero el uso que harán de esta identificación serámuy distinto: la sistemática se centrará en la des-cripción y catalogación de todos los elementos. Es-tablecerá una jerarquía en la que se intentará incluira todos los elementos en estos conjuntos. La siste-

mática considera que todos los elementos son igualde importantes, por lo que pretende ser exhaustivaen su catalogación.

La sistémica por el contrario, intentará identifi-car sin lugar a dudas cuál es el papel de cada ele-mento en la dinámica del sistema, diferenciandoclaramente aquellos elementos que tienen relevan-cia en las propiedades del sistema de los que tienenun papel secundario o irrelevante.

Si se reconoce alguna jerarquía entre elementos,para la sistémica se basa en el papel que el elemen-to representa en el sistema, mientras que para la sis-temática la jerarquía se basa en el grado de genera-

lidad o particularidad de sus características.Poniendo un ejemplo tomado de las ciencias natura-les, donde la sistémica ve elementos fijadores deenergía, la sistemática ve diferentes clases de plan-tas. La ecología es una ciencia sistémica, la botáni-ca es sistemática.

Convendremos que hemos sido instruidos enuna visión sistemática del mundo que tendemos autilizar en nuestra forma de enseñar. El enfoque quetradicionalmente se hace en las asignaturas es de ti-po sistemático. Largas series de contenidos agrupa-dos en temas cuya lógica es la de la exhaustividad yla similitud, todos los contenidos que con esta lógi-ca sean considerados importantes, deben ser inclui-

dos en el programa y tratados con un nivel de pro-fundización acorde con la generalidad oespecificidad del nivel de estudio. No es de extrañarque con esta lógica del “más es mejor” los progra-mas escolares sean cada vez más amplios.

Con un enfoque sistemático, la ciencia se consi-dera formada, o mejor dicho dividida, en disciplinasy éstas en temas, mientras que desde una perspecti-va sistémica la estructura de la ciencia viene deter-minada por la existencia de teorías y fenómenos, aveces disciplinares, en la mayor parte de las ocasio-nes transdisciplinares.

Tenemos amplia experiencia de cómo son los

enfoques sistemáticos, pero muy escasa de cómopodría ser un enfoque sistémico. Nuestras reflexio-nes de cómo podría llevarse a cabo, al menos en laasignatura de Ciencias de la Tierra y del MedioAmbiente del bachillerato LOGSE, es de lo que tra-tan las próximas líneas de este artículo.

IDEAS BASICAS DEL ENFOQUE SISTÉMICO

El enfoque sistémico se asienta en unas pocasideas, que se pueden reducir a una idea básica: la deque los objetos de estudio presentan una “organiza-ción” que emerge de la interacción entre elementosy que está sujeta a cambios.

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La organización no está dada a priori, si no quesurge a causa de las interacciones que se establecenentre elementos como resultado de éstas. Con ellasurge también una nueva categoría de objeto de es-tudio, el sistema. Por ejemplo, un organismo es elresultado de las interacciones que establecen entresi las células que lo componen. Una célula es el re-sultado de las interacciones entre biomoléculas, y

así sucesivamente.El sistema como tal, presenta propiedades y ca-

racterísticas que no se derivan exclusivamente delas propiedades y características de sus elementos,si no más bien de la naturaleza de esas interaccio-nes. Es la conocida sentencia de que “el todo esmás que la suma de las partes”.

La enorme cantidad de posibilidades que resul-tan de las interacciones de muchos elementos, nossugeriría que la diversidad de sistemas posiblemen-te sea tan grande como el número de éstos, convir-tiéndolos en objetos imposibles de estudiar.

Desde una perspectiva sistemática, es posible que

lo anterior sea cierto, afortunadamente no lo es desdeuna perspectiva sistémica. Los sistemas, sean cualessean sus elementos, presentan formas de organiza-ción que responden a leyes comunes a todos ellos.

Precisamente por el hecho de que los sistemasresultan de la interacción entre múltiples elementos,presentan unas características dinámicas que los ha-cen objetos muy interesantes para ser estudiados.Los sistemas son estructuras con capacidad de evo-lucionar ya que presentan fuertes tendencias alcambio que coexisten con mecanismos que tiendena minimizar estos cambios, dicho de otra manera,los sistemas tienen tendencia a seguir siendo comoson, homeostasia, pero al mismo tiempo tienen ten-dencia a evolucionar. Cómo se mantienen en equili-brio y cómo evolucionan son dos de los aspectosmás interesantes del estudio de los sistemas tantoque las formas de evolución que se producen en de-terminadas condiciones han dado lugar a una nuevadisciplina, la denominada como ciencia del caos.

De lo anterior deducimos que los conceptos bá-sicos en lo que se asienta el pensamiento complejoson los de Organización, Evolución e Interacción.Es básicamente lo que dice Wagensberg (1985),cuando afirma que “comprender el mundo, acasosólo sea comprender dos cosas: el cambio y la rela-ción entre un todo y sus partes”.

LAS DIFICULTADES DE ENSEÑAR CON UNPARADIGMA DE COMPLEJIDAD

La asignatura de CTM del nuevo bachillerato havenido a significar el reconocimiento del sistemaeducativo al importante papel que el medio ambien-te y las ciencias ambientales ocupan en nuestromundo actual. El decidir que una parte de los estu-diantes de bachillerato adquieran un conocimientoambiental previo a los estudios universitarios, refle- ja la preocupación de la sociedad por este tipo decuestiones y debería ser un reflejo de lo que ocurreen el mundo al respecto.

Si la crisis ambiental es el ejemplo de la eviden-cia de las limitaciones de los enfoques simplifica-dores, el estudio del medio ambiente es paradigmá-tico de la potencialidad de la perspectiva sistémica,la cual es recomendada por autores (Novo, 1985,Varios, 1991) y foros (Conferencia de Tblissi,1977;Conferencia de Río de Janeiro, 1992).

Pero tropezamos con un serio problema: la for-ma de pensar compleja no es la forma “humana” depensar, y como ha ocurrido ya con la mayor parte delas ideas científicas, para abrirse paso ha de lucharcon ideas más intuitivas fuertemente arraigadas.

De hecho, el pensamiento complejo es un pro-ducto científico que aparece mucho después que elpensamiento lineal, analítico, haya florecido. Nosólo tiene que luchar contra un pensamiento que yaha tenido que superar la “lógica natural” de las per-sonas, sino que tiene que superar a un pensamientocuyos éxitos son evidentes. Cualquiera que enseñeciencia, es consciente de las enormes dificultadesque supone para muchos de nuestros alumnos supe-

rar una forma de pensar precientífica para asentarsemínimamente en el pensamiento científico. Muchosno lo consiguen nunca, a pesar de que las bases deeste pensamiento están fuertemente asentadas ennuestro conocimiento profesional e impregnannuestra sociedad: todos sabemos que es una hipóte-sis, un problema, un experimento y conocemos lofundamental de lo que se ha venido en denominarcomo método científico. Y aunque no debemos ig-norar en este artículo que hay una amplia investiga-ción didáctica sobre las ideas sobre el trabajo cientí-fico, esto no significa de modo alguno que nuestraafirmación anterior sea válida.

Si es difícil que mucha gente llegue a pensar de

forma “científica”, ¿qué no será conseguir que dejeen parte de hacerlo para pensar de forma sistémica?Las ideas básicas del pensamiento complejo no es-tán mínimamente asentadas en nuestra tradicióncientífica y no son conocidas por la mayor parte delos docentes. Sin embargo, parece que la asignaturade CTM debería ir encaminada a instaurar este pen-samiento como forma básica de estudiar el medio.

Pero si nadie saber “pensar complejo”, si quere-mos llegar a hacerlo, deberíamos inventar procedi-mientos, buscar herramientas, o cualquier cosa quenos permita acceder a un tipo de pensamiento que,de momento, no nos resulta familiar.

El principal problema es que las implicacionesdidácticas del paradigma de complejidad no resul-tan evidentes, y creemos que pocos autores de losque lo han enfocado desde el punto de vista educa-tivo han conseguido aportar algo (Novo,1995) lomás que se atreve es a decir: “Es interesante que to-memos en cuenta estas consideraciones para el tra-bajo educativo ambiental. ¿somos conscientes deque trabajamos sobre procesos que requieren buclesrecursivos para su regeneración

Si ya es un problema precisar en qué debe con-sistir ese pensamiento complejo que empieza a pa-recernos tan necesario y del que tan poca experien-cia previa tenemos. Más difícil será,

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probablemente, descubrir cuáles han de ser los me-canismos y las estrategias educativas para abordartan complicada tarea. Algunas cosas sin embargoparecen ciertas a partir de la simple reflexión teóri-ca, como las que apunta Pozo (1999):

 – los modelos de enseñanza aprendizaje habitua-les no sirven, los nuevos métodos deben conce-birse en términos sistémicos.

 – Los contenidos deben concebirse como instru-mentos al servicio de esta construcción de pen-samiento complejo y no como un fin en si mis-mos, máxime cuando la caducidad de todosellos es evidente en el mundo actual.

 – La interacción es el motor del aprendizaje.

LOS CONTENIDOS

Ante una perspectiva tan poco clara, podemosempezar por preguntarnos ¿qué es lo que se está es-tudiando en la asignatura de CTM y cómo se estáestudiando? Tomando como referencia los temarios

oficiales y los libros de texto publicados, estaremosde acuerdo en que el enfoque es más bien de tiposistemático, aunque hay que reconocer que algunoslibros de texto realizan intentos significativos de in-tegrar la visión de sistemas. Vemos que la mayoríade estos materiales dividen la asignatura en temas:las capas fluidas, la biosfera, la geosfera, etc. Debe-mos entender que el concepto de medio ambienteque subyace es el de un medio ambiente “aditivo”(Varios, 1991), es decir formado por la unión de to-dos los elementos citados.

¿Qué es lo que hacen los expertos en sistemascuando estudian el sistema medio ambiente? En eltexto de Meadows (1992), aparece: “El estudio de

sistemas nos ha enseñado a ver el mundo como unconjunto de modelos de comportamiento dinámicoen desarrollo, tales como crecimiento, disminución,oscilación, sobrepasamiento. Nos ha enseñado acentrarnos en las interconexiones”

El medio ambiente que aparece en el libro deMeadows se parece muy poco al que se deduce delos temas de selectividad. En éste encontramos queel mundo se concibe como un ecosistema global enel que población y capital obtienen materiales yenergía a partir de las denominadas “fuentes plane-tarias” y desprenden residuos y contaminación a losdenominados “sumideros planetarios”.

EL PENSAMIENTO DEL ALUMNADO Y LACOMPLEJIDAD

La emergencia del paradigma de complejidadha venido gestándose en las últimas décadas, aun-que fuera a través de la publicación de una serie deobras como: “El método” (E. Morin, 1981) o “Lanueva Alianza” (Prigogine y Stengers, 1979) que lanueva visión se fue haciendo popular entre sectoresmás amplios que los propios investigadores.

Un paradigma es, de alguna manera, una nuevavisión del mundo que viene a rechazar una partesustancial de la visión anterior (Kuhn, 1962). En el

caso del paradigma de la complejidad, su rechazomás evidente es hacia la visión reductora (o “reduc-cionista”) que venía subyaciendo a nuestro conoci-miento científico y que impregnaba, impregna toda-vía, a nuestra sociedad en todos sus ámbitos.

Un cambio de paradigma, tanto para la cienciacomo para un individuo en particular, es un procesoque entraña enormes dificultades. Cuando alguienestá utilizando un paradigma como su visión delmundo, tiene tendencia a considerar a éste como larealidad. De alguna forma los que creen en paradig-mas distintos viven en mundos distintos. Es así quecualquier información que no encaja en el paradig-ma que practicamos, tendemos a reformularla hastahacerla compatible con él. Nos resulta enormemen-te difícil admitir que existe una visión alternativa anuestro sistema de creencias. En el ámbito de la en-señanza científica, todos los que nos afanamos porpracticar alguna forma de constructivismo, tenemossobrada experiencia acerca de las dificultades quecomporta el más mínimo cambio conceptual. ¿Quéno va a suponer intentar sustituir una visión delmundo por otra?

Pero es más, como hemos señalado anterior-mente, la experiencia docente y la investigacióneducativa nos informan de que los alumnos no tie-nen en muchos casos una visión del mundo que po-damos considerar paradigmática desde el punto devista científico, en su pensamiento coexisten ideascontradictorias que la enseñanza de las ciencias in-tenta reconstruir. ¿Cómo van a dar el paso de un pa-radigma científico a otro si no han acabado de cons-truir el primero?

LOS OBSTÁCULOS COGNITIVOS

En muchas de las perspectivas constructivistassobre el aprendizaje, se considera que los verdade-ros obstáculos para el cambio conceptual serían for-mas de razonamiento bien ancladas.

Con respecto a la construcción de un pensa-miento complejo, una de estas formas puede ser ladenominada como “reducción funcional”, la ten-dencia a analizar menos variables de las que inter-vienen en un problema concreto. Esta tendencia ano tener en cuenta todas las variables, es muy pro-bable que sea una característica del pensamientohumano, pero que al ejercerse, parece que está rela-

cionada con cuestiones afectivas, estéticas o de po-der, o sea de contexto. El razonamiento, se hace deuna forma secuencial: de la primera de las posibili-dades se elige una, casi siempre más por cuestionesde las citadas anteriormente que por cuestiones delógica, esto explicaría, de paso, la enorme depen-dencia del contexto de las concepciones (teorías dedominio según Pozo et al., 1999). A continuaciónse analizaría la segunda variable, donde se repetiríala forma de actuar, y así sucesivamente. Parece evi-dente que el orden en el que se discriminan las va-riables, está relacionado también con cuestiones nosólo cognitivas, sino emocionales (afectivas, estéti-cas y de poder) y de otro tipo que conforman nue-vamente el contexto en el que se hace la elección.

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El “razonamiento lineal” en cuanto a la causalidad,se menciona también como una de las formas de re-ducción de variables.

Las implicaciones didácticas son, evidentemen-te, habría que intentar cambiar las formas de razo-nar. Los estudios sobre expertos y novatos a la horade resolver problemas, son buenos indicadores decómo las personas procesan unas informaciones an-tes que otras y, sobre todo, cómo las informacionesque procesan en primer lugar son diferentes en fun-ción de sus conocimientos previos, pero tambiéndel contexto. En las entrevistas que realizamos a losalumnos sobre sus ideas científicas, vemos comoéstos van tomando decisiones en función de lascuentas que se hacen acerca de la situación (“penséque iba a estar mal, etc.”).

Un ejemplo puede ser la discusión que tuvimosen un curso de formación de profesorado, acerca desi las huellas de oso que habían encontrado duranteuna salida de campo (y que un colega y yo había-mos colocado la tarde anterior) eran auténticas, vi-

mos cómo cada uno de los participantes utilizabapara decidirse en un sentido u otro, los recursosmentales de los que disponía, entre los que se en-contraban actitudes, como por ejemplo la de des-confianza ante las “casualidades”, pero también eldeseo de haber vivido la experiencia singular de en-contrar estas huellas. Otros de los recursos utiliza-dos eran de tipo procedimental, útiles a la hora dever y valorar las huellas. El tercer grupo de recursosfue la utilización de sus conocimientos y experien-cias previas acerca de la biología y costumbres delos osos y de las personas, incluidas las mías, claro.El uso preferente de alguno de estos recursos sobreotros era lo que les había decidido sobre si las hue-

llas eran verdaderas o no. La discusión hizo quemuchos de ellos cambiaran su idea inicial, al consi-derar ahora de forma simultánea argumentos quepreviamente habían desechado.

TRES CONCEPTOS BÁSICOS A CONSTRUIR

Hemos visto que la complejidad se asienta so-bre tres conceptos básicos, el de organización, el deinteracción y el de evolución. El que un pensamien-to sea complejo o no depende en gran medida delgrado de desarrollo de estos conceptos. Desarrollar-los podría ser la base conceptual adecuada paraconstruir formas de pensamiento complejas.

Un alumno con una buena teoría sobre la orga-nización sería capa de reconocer la unidad esencialdel mundo material, es decir, que todo está formadopor átomos y moléculas, incluida la materia vivaque a su vez está organizada en células, y así suce-sivamente. La utilización simultánea de múltiplespuntos de vista sobre el mismo objeto es una de lascaracterísticas del enfoque sistémico.

En una primera aproximación didáctica al con-cepto, observamos que, con frecuencia, encontra-mos el obstáculo de que una parte de los alumnosno son capaces de identificar los elementos de unsistema, desconociendo en muchos casos la existen-

cia de esos elementos (caso de la estructura de lamateria) ni cómo están organizados. Evidentementeel concepto de organización está muy ligado al deinteracción solapándose con él en muchos aspectos.Por ejemplo, la estructura de la materia se corres-ponde con una organización en moléculas y átomos,que dan lugar a materia orgánica e inorgánica, perolos estados de la materia son resultado de la interac-

ción entre esas moléculas, interacción que varía se-gún la interacción con factores externos. De la mis-ma forma ocurre en el nivel microscópico, laorganización es celular, pero la interacción es laque produce la emergencia de los fenómenos vita-les, o en el ecológico, donde la organización es abase de individuos, pero la interacción es la queproduce la emergencia del ecosistema.

Construir el concepto de organización vendría aser algo así como: Comprender que todos los obje-tos de estudio son sistemas que están formados porelementos, que a su vez son sistemas, y que interac-túan de alguna forma. Esto nos lleva a una organi-zación del mundo material en una serie de nivelesde organización que surgen de los anteriores y quetodo el mundo debería conocer. Wagensberg (1998)y Laszlo (1986) son algunos de los autores que hanhecho clasificaciones de los niveles de organizaciónde la materia:

En algunos programas de biología, el orden delos temas sigue los niveles de organización, estudián-dose primero el nivel atómico y el molecular, parapasar al celular y terminar por la ecología. Sin em-bargo, estudiar diferentes niveles de organización, noimplica estudiar la principal característica organizati-va, la interdependencia entre esos niveles y la emer-gencia de propiedades, o la no reductibilidad de unnivel al de las propiedades de sus elementos.

En general podemos considerar que el conceptode organización es un concepto estructurante (Ga-

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Niveles Laszlo Wagensberg Ciencia

0 quarks Partículas físicasubatómicas

1 protones yneutrones

2 átomos átomos química

3 moléculas moléculas

4 macro- bioquímicamoléculas

5 protozoos células biología

6 metazoos organismos

7 ecosistemas familias ecologíasociedadmultifamiliar

8 sistemas sociedad de cienciassocio- sociedades ambientales

culturales multifamiliares

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gliardi, 1986) del pensamiento complejo, que inclu-ye la capacidad de comprender las relaciones entrelo macroscópico y lo microscópico o las relacionesentre lo macroscópico y lo global, por ejemplo lasque existen entre los individuos y las poblaciones olos ecosistemas y las relaciones entre lo microscó-pico y lo global, por ejemplo las derivadas de cam-bios en la capa de ozono o el efecto invernadero.

La explicación biológica de fenómenos aparen-temente sólo físicos (descomposición, producciónde yogur, etc.), entra de lleno también en este apar-tado. O sea, que de alguna manera, el concepto biendesarrollado llevaría a comprender cualquier fenó-meno a varios niveles. Es decir, la explicación bio-lógica de fenómenos físicos y químicos y la expli-cación físico-química de fenómenos biológicos, así como la explicación ecológica de fenómenos físico-químicos y biológicos y viceversa. Lo cual chocafrontalmente con la idea de “reducción funcional”que tratábamos antes.

El objetivo de desarrollar una teoría sobre la or-

ganización, choca también con otra forma habitualde “reducción funcional” utilizada frecuentemente,según la cual, la explicación de cualquier fenómenoestá siempre en el nivel microscópico.

En resumen, el concepto de organización supo-ne ser capaz de ver cualquier fenómeno a diferentesescalas (desde submicroscópica hasta macroscópi-ca) y desde diferentes disciplinas (biología, física,química, economía, historia, etc.).

Hemos señalado anteriormente que el conceptode interacción y el de organización se encuentranfuertemente ligados, sin embargo, es este último elque da sentido al anterior. Si los sistemas existen esporque sus elementos se relacionan entre sí, no ol-videmos que la organización es una “emergencia”resultado de las interacciones, sin embargo, recono-cemos que es más fácil una aproximación, aunquesea estática al concepto de organización que al deinteracción. Los conceptos de interacción y el deemergencia están tan ligados, que es posible quesea al concepto de emergencia al que hubiera quehubiera que considerarle como un concepto estruc-turante. Howard Pattee, citado por Gagliardi(1986), dice que “cada elemento de un organismotiene una serie de posibilidades de configuración, pero que el conjunto de los otros elementos lo res-tringe, obligándolo a adoptar una de ellas. A suvez, este elemento participa en la determinación delos demás. Las propiedades de un sistema complejoestán determinadas por las restricciones mutuasentre los componentes que determinan la apariciónde un nuevo nivel de organización”.

Los autores del proyecto IRES (1991), hablande una forma de pensar del alumnado que denomi-nan “organización aditiva”, en la que no se recono-cen interacciones y en la que, por lo tanto, no se re-conoce el valor organizador de las relaciones,predominando las relaciones causales unidireccio-nales y evidentes (tróficas).

Las interacciones suponen intercambios de ma-teria e información o de energía e información. Pro-

bablemente, un posible cambio conceptual en laelaboración del concepto de interacción esté en laidentificación de la información como componenteesencial de las interacciones. Claro que esto requie-re una idea previa de información más amplia quela espontánea de información humana.

No debemos olvidar que el concepto de “causa-lidad” está en relación con el de interacción, utilizaruna causalidad de tipo lineal supone un bajo desa-rrollo del concepto de interacción, mientras queconsiderar a la causalidad múltiple o ecológica, su-pone un nivel elevado. Según Astolfi (1994), lacausalidad lineal, comúnmente usada en el pensa-miento no complejo, excluye la idea de sincronía enlas interacciones.

Es evidente que el concepto de organización re-quiere del de interacción, cosa que no ocurre nece-sariamente al contrario, la organización es resultadode las interacciones que se estabilizan, sin embargo,como adelantábamos, la organización permite unavisión estática previa que no requiere de la interac-

ción. El cambio conceptual sería también cambiarde visión estática de la organización a visión diná-mica, lo que incluye integrar en el esquema a las in-teracciones.

Para Gagliardi, sin el concepto de sistemas je-rárquicos de restricciones múltiples y mutuas, nopuede comprenderse cómo aparecen nuevas propie-dades, nuevos niveles de organización, o sea, ennuestro lenguaje, sin el concepto de interacción, nose puede comprender el de emergencia y con él elde organización.

Las interacciones que dan lugar a una organi-zación pueden variar en cantidad y en calidad. Co-mo resultado de ello, cambia la organización, pro-duciéndose la evolución del sistema. Desde estepunto de vista, la evolución sería un concepto máselevado que los anteriores, sin embargo, la evolu-ción admite una visión no interactiva, o débilmen-te interactiva, fundamentada más en las relacionescon el entorno que en características propias de ladinámica del sistema, como son las visiones la-marckista e incluso la basada en la selección natu-ral. Ambas se fundamentan, o al menos se puedenentender, con una visión causal de tipo lineal. Lavisiones evolutivas más complejas de reciente apa-rición resultan mucho más coherentes con un mo-delo complejo del mundo como el que estamos in-tentado desentrañar.

La evolución tiene reglas derivadas de esta con-cepción (cambio de interacciones). La idea de auto-poiesis (propiedad de los sistemas de reconstruirsea sí mismos) como concepto estructurante que ma-neja Gagliardi (1988), está claramente relacionadacon la visión compleja de la evolución.

El pensamiento del alumno es inicialmente noevolucionista, es decir estático. Ésta es la visión quela humanidad tuvo del mundo durante la mayor par-te de su existencia. Con el tiempo va apareciendoun concepto de evolución de tipo lamarckista res-pecto a los organismos; se tiene la idea de que losseres vivos tienen capacidad adaptativa a las condi-

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ciones del medio, utilizándose con frecuencia la ex-presión “se han acostumbrado” para referirse a ello.Esta visión se corresponde con una visión teleológi-ca respecto a la evolución de los sistemas de ordensuperior al de los organismos, se piensa que losecosistemas evolucionan hacia una situación esta-ble, lo que los ecólogos han llamado clímax, y quela sociedad tiende hacia el progreso. Respecto a los

sistemas geológicos, se consideran estables, sola-mente alterados por ocasionales catástrofes. Por su-puesto que no se tienen ideas respecto a evolución aniveles inferiores como el celular, el molecular o elatómico.

El primer problema didáctico es que la cons-trucción de una teoría evolutiva de tipo darwinistaplantea ya un problema didáctico de primer orden.Por supuesto que la construcción por parte delalumnado de una teoría evolutiva de tipo comple- jo, con emergencia de nuevos niveles de organiza-ción como la que plantea Lazslo (1987), se nos an-toja simplemente imposible. Sin embargo, esto nodebe ser óbice para una propuesta como la nuestraque, lógicamente, no busca un objetivo final, sinopreparar las condiciones conceptuales, procedi-mentales y las actitudes adecuadas para que laspersonas puedan llegar algún día a construir estetipo de visones.

El estudio de la evolución de los ecosistemas esun territorio intelectual fascinante para poder avan-zar en el desarrollo de una teoría evolutiva comple- ja. Sin embargo, las herramientas conceptuales conlas que nos encontramos a la hora de su estudio enel aula, proceden de una ecología clásica muy re-duccionista en sus planteamientos, de manera quese estudia que hay una sucesión, cuyas razones se

 justifican levemente como modificación de las con-diciones del hábitat, concediendo la mayor impor-tancia al hecho de la evolución hacia el clímax enlugar de a la reflexión sobre las condiciones y pro-cesos que hacen posible esa evolución.

Parece claro que el desarrollo de una teoría evo-lutiva compleja, necesita del desarrollo previo deuna buena teoría sobre la organización y la interac-ción. Las teorías previas de carácter lamarckista quelos estudiantes suelen poseer, se basan en una cau-salidad de tipo lineal e ignoran el proceso de la au-topoiesis, concepto que, al igual que nos ocurríacon el de emergencia respecto a la interacción, pre-senta con respecto al de evolución una complemen-

tariedad que lo convierten en un concepto tan es-tructurante como éste.

Por otra parte, el reconocimiento de la existen-cia de estas organizaciones, obliga a dejar de pensarsiempre en que para comprender hay que desmenu-zar, analizar, fragmentar, para pensar que, por lomenos en algunos casos es mejor intentar sintetizar,unir.

Sin embargo, el pensamiento complejo es fuer-temente contraintuitivo: ¿quién es capaz de imagi-narse a sí mismo como el resultado de la autoorga-nización debida a las interacciones entre billones decélulas?

HERRAMIENTAS PARA UNA CIENCIA DE

LA COMPLEJIDAD

El problema de la complejidad no es únicamen-te el de los objetos de conocimiento, es también elde los métodos de conocimiento.

La ciencia que hemos venido conociendo es laciencia de los laboratorios. Para las ciencias natura-

les el microscopio es la herramienta por antonoma-sia. Hasta los centros educativos peor dotados dis-ponen de algún laboratorio con microscopios. Ellaboratorio y el microscopio son la esencia de unaforma de ver el mundo que clasifica los objetos deestudio y luego los analiza para volver a clasificar-los en grupos con mayor nivel de detalle y así suce-sivamente.

Pero ¿cuáles son las herramientas para una cien-cia que se aparta de la disección y el análisis parabuscar la integración y las relaciones?

Rosnay (1977) imaginó una herramienta paraesta nueva ciencia a la que denominó “Macrosco-

pio”. El problema es que el macroscopio no tieneuna existencia física ni existe un laboratorio dondeutilizarlo, el laboratorio es el mundo real. El ma-croscopio es una herramienta heurística cuya con-creción en algo tangible es difícil, así que si quere-mos plantearnos siquiera trabajar con un enfoquesistémico, deberemos empezar por buscar algunaherramienta que pueda hacer de macroscopio.

Si lo pensamos detenidamente, todos hemos uti-lizado en alguna ocasión “macroscopios”, por ejem-plo los mapas conceptuales o los diagramas causa-les, entre las que incluiremos a las cadenas y redestróficas. Estas herramientas nos sirven para integrarlas relaciones entre elementos e intentar abarcar una

visión global de lo que ocurre en el sistema.

Pero dibujemos una red trófica de sólo nueveelementos e intentemos comprender su funciona-miento. Por ejemplo ¿qué ocurriría si desaparecie-ran los zorros? Veremos la dificultad de responder aesta aparentemente simple cuestión.

Pero convendremos que el mero hecho de ha-berla representado, ya supone un avance, estamosen el camino de reconocer que uno de los mejorescandidatos para “macroscopio” es la simulación porordenador de modelos matemáticos de los sistemas,es más, creemos que probablemente este sea el ma-croscopio más potente con el que contamos en la

actualidad.Con este macroscopio se han realizado impor-

tantes observaciones sobre el medio ambiente. Laprimera que se hizo verdaderamente famosa fue larealizada en el MIT (Instituto de Tecnología de Ma-sachussets) cuando un equipo dirigido por Mea-dows publicó en 1972 el “Primer Informe al Clubde Roma: Los límites al crecimiento”, que tanta im-portancia ha tenido en el desarrollo del pensamientoambientalista.

Cuando en 1992 se publicó “Más allá de los lí-mites al crecimiento” el nuevo trabajo del mismoequipo, nos interesamos en la posibilidad de conse-

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guir una copia del programa “Wordl 3”. Ni que de-cir tiene que enseguida comprobamos que aquelloquedaba muy lejos de las posibilidades económicase informáticas de las que disponía un centro educa-tivo español.

Sin embargo esta “herramienta” y otras similaresestán, hoy en día, al alcance de cualquiera que dis-ponga de un ordenador moderno y una conexión aInternet y del suficiente interés para aprender a ma-nejar un programa nuevo que además está en inglés.

Pero ¿cuántos centros disponen de ordenadoresque estén dedicados a la enseñanza de algo que nosea el propio manejo de ordenadores? ¿Cuántosalumnos y profesores disponen de conocimientos deinglés y de informática que no sean “elementales”?

El nuevo laboratorio para las ciencias ambienta-les es el ordenador y la nueva lente está en nosotrosmismos, es la capacidad de ver el mundo como con- juntos de sistemas en interacción.

CONCLUSIONESSiempre que se plantean cambios, aunque sean

menores, en las asignaturas del curso que precede alexamen de selectividad, aparecen voces que se opo-nen a ellos en defensa de un hipotético “bien delalumno”. Se supone que para el alumno lo impor-tante es aprobar, incluso en detrimento de la cons-trucción sólida de conocimientos. Es una idea tangeneralizada entre los destinatarios de la educacióny sus representantes legales que, de alguna forma,termina por impregnar a todo el sistema educativo.

Promover un enfoque sistémico en estas cir-cunstancias, es una apuesta difícil, puesto que nos

enfrenta al problema de los fines de la educación,debate que todavía está pendiente en nuestro país.En este caso, el debate se presenta bajo la cuestiónde decidir si el sistema educativo debe estar dirigi-do a la transmisión de contenidos (enfoque sistemá-tico) o a la generación y utilización de formas depensamiento (enfoque sistémico). Debates viejosnunca resueltos que terminan por resolverse en uneclecticismo que deja todo como estaba.

El pensamiento complejo es una necesidad enun mundo complejo, pero solamente es posible paraaquellas personas que hayan desarrollado suficien-temente un pensamiento analítico, es una supera-ción de éste.

Si constatamos que el enfoque sistemático basadoen la transmisión no consigue el primer paso en unelevado porcentaje de alumnos, nos queda que el pen-samiento complejo sólo puede ser un referente utópi-co al que deberían encaminarse nuestras acciones.

Por lo tanto, y desde nuestra perspectiva, losalumnos deberían ser instruidos en formas de pen-samiento analítico en una primera fase, para poderdar el paso posterior hacia el pensamiento comple- jo. Estudiar la teoría de sistemas y el uso de mode-

los en el primer tema del curso, como si se tratarade un contenido más, o sea desde una perspectivasistemática, es un error, máxime si no se van a se-guir utilizando el resto del año.

Es posible que la mejor opción sea la de diferen-ciar claramente y de forma inteligible para el alumnoqué se está estudiando de forma sistemática, analíti-ca, siempre en una primera fase y qué se está estu-diando desde una perspectiva dinámica, de compleji-dad, en una segunda fase en la que la integración conotros aspectos del medio ambiente sea clara.

Nada de esto será posible sin una adecuada for-mación del profesorado y sin una reestructuración delos espacios y equipamientos de enseñanza. Mientraslos ordenadores de los centros sólo sirvan para ense-ñar ofimática, mientras no existan aulas laboratoriode ciencias adecuadas a los nuevos tiempos. Mien-tras se confunda la docencia del bachillerato con unaacademia para la preparación de la selectividad, todolo que hemos entrevisto en este artículo no será másque una utopía más de las que de vez en cuando so-

ñamos algunos profesores. ¿o no?

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