El conocimiento acerca de la naturaleza de las ciencias y de la investigación científica provee un marco de referencia para el conocimiento científico. Si los estudiantes no llegan a una adecuada comprensión de cómo se genera el conocimiento científico y las consecuencias que el proceso de generación tiene para el estatus y limitaciones del conocimiento, adquieren un conocimiento científico descontextualizado, lo que atenta contra las posibilidades de que sea usado para tomar decisiones informadas.
En cuanto al cómo enseñar, las concepciones han variado a lo largo del tiempo. En los años sesenta sobresale una concepción donde el profesor tiene el rol de transmisor de conocimiento y los estudiantes son vistos como meros receptores de los mismos. Más adelante se producen cambios de enfoque, dando al estudiante un rol más activo, permitiéndosele al niño y al joven descubrir por sí mismos los diversos conceptos científicos, apelando a un proceso de maduración espontánea. Luego, se comenzó a dar importancia a los preconceptos de los estudiantes, la influencia del significado que dan a las concepciones que ellos tienen en un determinado ámbito del conocimiento
Estas ideas derivaron en enfoques de la enseñanza de las ciencias basados en la construcción de los conceptos científicos a partir del conocimiento que los estudiantes traen consigo, y en los procesos de cambio conceptual, procedimental y actitudinal. Se relacionó, posteriormente, lo que ocurría en éste depende tanto de las características personales como del contexto.
En este sentido, se establece una relación de colaboración entre el estudiante y el adulto, generando que el niño emplee signos que voluntariamente aún no puede ejercer, pero que, gracias a la colaboración entre pares, podría internalizar pronto, apropiándose de ellos (Baquero, 1997). De esta forma el aprendizaje no queda supeditado al estado de desarrollo del estudiante, sino que se produce una interacción entre quienes acompañan al estudiante y éste, donde el aprendizaje potencia el desarrollo cognitivo.
Desde el punto de vista didáctico, una vía ampliamente aceptada para favorecer entre los estudiantes la construcción del conocimiento y la comprensión de la ciencia es precisamente el uso de la investigación. Una enseñanza basada en la investigación implica la observación de la realidad para formular problemas, identificar posibles alternativas para su resolución, planificar investigaciones, recoger información, construir modelos, debatir con los compañeros y elaborar argumentaciones (Gil Flores, 2014). Es fundamental realizar actividades cercanas a una metodología didáctica basada en la investigación, pero no sin antes estudiar los conceptos teóricos. La participación en actividades prácticas ha de basarse en conceptos científicos 18 previamente aprendidos, por lo que la formación recibida en las fases previas a la realización de trabajos prácticos en ciencias es de vital importancia.
Según Garritz (2006), la naturaleza de las ciencias incluye la reflexión sobre los métodos para validar el conocimiento científico, los valores en las actividades de la ciencia, las relaciones con la tecnología, la naturaleza de la comunidad científica, las relaciones de la sociedad con el sistema tecno-científico y las aportaciones de éste a la cultura y al progreso de la sociedad.
“La ciencia proporciona a los alumnos las herramientas necesarias para comprender mejor el mundo que les rodea. Fomenta la curiosidad y el sentido crítico. Arroja luz sobre la relación entre los seres humanos y la naturaleza, y nos recuerda que los recursos naturales no son ilimitados. La ciencia también forma parte del mundo actual. Europa necesita científicos jóvenes”. (Ján Figel', 2006)
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