Vol. 6 – Núm. 2 / Julio – Diciembre – 2025
Ontología y fundamentos epistemológicos de la metodología de
enseñanza de las ciencias experimentales
Ontology and Epistemological Foundations of Methodology in the Teaching
of
Ontologia e fundamentos epistemológicos da metodologia de ensino das
ciências experimentais
Bonilla-Bonilla, Manuel Alejandro
Investigador Independiente
mabonillab5@gmail.com
https://orcid.org/0000-0002-2334-9876
González-Orna, Galo Mauricio
Investigador Independiente
gmgonzalezo@uce.edu.ec
https://orcid.org/0009-0008-7175-9811
Olmedo-Espinoza, Edison Andrés
Investigador Independiente
edison.olmedo01@epn.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-3253-9521
DOI / URL: https://doi.org/10.55813/gaea/ccri/v6/n2/1181
Como citar:
Bonilla-Bonilla, M. A., González-Orna, G. M., & Olmedo-Espinoza, E. A. (2025). Ontología
y fundamentos epistemológicos de la metodología de enseñanza de las ciencias experimentales.
Código Científico Revista De Investigación, 6(2), 65–98.
Recibido: 24/10/2025 Aceptado: 20/11/2025 Publicado: 31/12/2025
Código Científico Revista de Investigación Vol. 6 – Núm. 2 / Julio – Diciembre – 2025
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Resumen
La investigación examina los supuestos ontológicos y epistemológicos que subyacen al diseño
metodológico en la enseñanza de las ciencias experimentales. El objetivo es establecer los
fundamentos conceptuales que determinan cómo se enseña, valida y operacionaliza el
conocimiento científico experimental en la práctica docente. La metodología emplea un
análisis teórico-conceptual basado en una revisión documental sistemática de la filosofía de la
ciencia, la teoría de la enseñanza de las ciencias y la literatura sobre modelización científica.
Los resultados revelan que las metodologías de enseñanza presuponen una ontología realista-
empirista, al tiempo que incorporan prácticas epistemológicas constructivistas que enfatizan el
conocimiento construido activamente. El análisis demuestra que estas tensiones producen
consecuencias concretas para el diseño curricular y la comprensión del alumnado. La
conclusión sostiene que el realismo crítico ofrece un marco productivo de solución, al mantener
el realismo ontológico sobre los objetos científicos, al mismo tiempo que permite reconocer el
constructivismo epistemológico sobre la adquisición del conocimiento. Se constata que
explicitar los supuestos fundamentales detrás de la enseñanza científica contribuye a la
coherencia metodológica, fortalece la alfabetización científica, y apoya marcos pedagógicos
acordes con la filosofía de la ciencia contemporánea.
Palabras clave: metodología, didáctica de las ciencias, ciencias experimentales,
constructivismo, realismo científico.
Abstract
This article examines the ontological and epistemological assumptions underlying
methodological design in experimental science teaching. The aim is to establish conceptual
foundations that determine how experimental scientific knowledge is taught, validated, and
operationalized in teaching practice. The methodology employs a theoretical-conceptual
analysis based on a systematic literature review of the philosophy of science, science teaching
theory, and the literature on scientific modeling. The results reveal that teaching methodologies
characteristically presuppose a realist-empiricist ontology while incorporating constructivist
epistemological practices that emphasize actively constructed knowledge. The analysis
demonstrates that these tensions produce concrete consequences for curriculum design and
student understanding. The conclusion argues that critical realism offers a productive
framework by maintaining ontological realism regarding scientific objects while
acknowledging epistemological constructivism regarding knowledge acquisition. It is evident
that making fundamental assumptions explicit contributes to methodological coherence,
strengthens scientific literacy, and supports pedagogical frameworks consistent with
contemporary philosophy of science.
Keywords: methodology, science didactics, experimental sciences, constructivism, scientific
realism.
Resumo
Este artigo examina os pressupostos ontológicos e epistemológicos subjacentes ao desenho
metodológico no ensino da ciência experimental. O objetivo é estabelecer fundamentos
conceituais que determinam como o conhecimento científico experimental é ensinado,
validado e operacionalizado na prática docente. A metodologia emprega uma análise teórico-
conceitual baseada numa revisão sistemática da literatura sobre filosofia da ciência, teoria do
ensino das ciências e literatura sobre modelagem científica. Os resultados revelam que as
metodologias de ensino pressupõem caracteristicamente uma ontologia realista-empirista, ao
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mesmo tempo que incorporam práticas epistemológicas construtivistas que enfatizam o
conhecimento construído ativamente. A análise demonstra que estas tensões produzem
consequências concretas para a conceção curricular e a compreensão dos alunos. A conclusão
argumenta que o realismo crítico oferece um quadro produtivo, mantendo o realismo
ontológico em relação aos objetos científicos, ao mesmo tempo que reconhece o construtivismo
epistemológico em relação à aquisição de conhecimento. É evidente que tornar explícitas as
suposições fundamentais contribui para a coerência metodológica, reforça a literacia científica
e apoia quadros pedagógicos consistentes com a filosofia contemporânea da ciência.
Palavras-chave: metodologia, didática das ciências, ciências experimentais, construtivismo,
realismo científico.
Introducción
La enseñanza de las ciencias experimentales se desarrolla dentro de una compleja red
de supuestos filosóficos que con frecuencia no se examinan en la práctica pedagógica. Si bien
la investigación en didáctica de las ciencias ha abordado extensamente las estrategias
pedagógicas, el desarrollo cognitivo y el diseño curricular, los compromisos ontológicos y
epistemológicos fundamentales que estructuran estas metodologías suelen permanecer
implícitos. Como la define Crotty, la epistemología es: "la teoría del conocimiento integrada
en la perspectiva teórica y, por ende, en la metodología", mientras que la ontología se ocupa
de "qué tipo de mundo estamos investigando, de la naturaleza de la existencia, de la estructura
de la realidad en sí misma" (1998.). En conjunto, estos supuestos filosóficos influyen en las
decisiones metodológicas de maneras que moldean profundamente lo que se considera
conocimiento científico válido en contextos educativos y cómo se transmite y evalúa dicho
conocimiento.
La investigación en didáctica de las ciencias ha abordado extensamente estrategias
pedagógicas, el desarrollo cognitivo, y el diseño curricular, dejando implícita y sin examinar
la compleja red de supuestos ontológicos y epistemológicos que estructuran la teoría, práctica
y metodología científica. Los supuestos ontológicos estructuran como concebimos la realidad
misma, la naturaleza del mundo que se está estudiando; y los epistemológicos sirven como una
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teoría sobre el origen y la obtención de conocimiento integrada en la teoría y metodología
científica (Crotty, 1998; Schraw, 2013).
La enseñanza de las ciencias contemporáneas enfrenta una tensión filosófica
fundamental. Por un lado, la instrucción científica experimental tradicional suele adoptar
implícitamente una ontología realista-empirista expresada en la premisa de que "la realidad
existe ahí fuera y se rige por leyes naturales inmutables que pueden descubrirse mediante la
observación empírica" (Guba, 1990). Por otro lado, los enfoques pedagógicos constructivistas
se han vuelto dominantes en el discurso de la enseñanza de las ciencias, haciendo hincapié en
que los estudiantes construyen activamente el conocimiento en lugar de recibirlo pasivamente.
Esta dualidad filosófica crea lo que podría denominarse una desalineación ontológico-
epistemológica.
La importancia de esta falta de alineación trasciende la coherencia teórica. Cuando los
docentes y diseñadores de currículo no explicitan sus compromisos ontológicos y
epistemológicos, corren el riesgo de generar enfoques pedagógicos que transmiten mensajes
contradictorios a los estudiantes sobre la naturaleza del conocimiento científico, el papel de la
experimentación y el fundamento de las afirmaciones científicas. Como señala Schraw:
"mientras que "la epistemología se centra en las creencias sobre el origen y la adquisición del
conocimiento..., la ontología se centra en las creencias sobre la naturaleza de la realidad y el
ser" (2013); influyendo decisivamente ambas dimensiones en las prácticas docentes y los
resultados del aprendizaje de los estudiantes.
Esta investigación se propone articular los supuestos ontológicos y epistemológicos
implícitos que subyacen a los enfoques metodológicos dominantes en la enseñanza
experimental de las ciencias. Analizar las tensiones filosóficas que surgen cuando las
ontologías realista-empiristas se encuentran con las prácticas pedagógicas constructivistas. Y
consonancia con ello, argumentar la necesidad de explicitar los supuestos fundamentales para
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lograr una mayor coherencia metodológica y desarrollar marcos didácticos mejor alineados con
la filosofía de la ciencia contemporánea.
Examinar los fundamentos metodológicos de la enseñanza experimental de las ciencias
requiere la revisión la relación jerárquica entre los supuestos filosóficos y la práctica
pedagógica. Como afirma Al-Ababneh: "las cuestiones ontológicas y epistemológicas influyen
en la metodología de investigación al proporcionar una comprensión clara de las diferentes
metodologías de investigación basadas en la ontología y la epistemología" (2020). Esta
estructura jerárquica opera a través de varios niveles interconectados. En el nivel fundamental
se sitúa la ontología, que aborda cuestiones esenciales sobre la naturaleza de la realidad. En
contextos educativos, las posturas ontológicas abarcan desde el realismo, la visión de que "la
realidad es objetiva, externa e independiente de la percepción humana" (Guba y Lincoln, 1989);
hasta el relativismo, que sostiene que "las realidades existen en forma de múltiples
construcciones mentales, basadas en la experiencia y la sociedad, locales y específicas" (Guba,
1990). Tales posturas ontológicas no son meras posiciones filosóficas abstractas; influyen
directamente en lo que los educadores consideran objetos legítimos de investigación científica
y objetivos últimos de la indagación científica. La capa epistemológica se basa en fundamentos
ontológicos, abordando cuestiones sobre cómo se puede obtener y validar el conocimiento de
la realidad. Una ontología realista suele ir acompañada de una epistemología empirista, donde
el conocimiento se adquiere a través de la experiencia sensorial y solo puede avanzar mediante
la observación y la experimentación (Cohen et al., 2007). Por el contrario, las ontologías
relativistas a menudo se alinean con las epistemologías constructivistas, que enfatizan que el
conocimiento y la realidad son producto de su contexto cultural (Kincheloe, 2008); y que la
comprensión requiere interpretación, no mera observación. La capa metodológica surge de
estos compromisos ontológicos y epistemológicos, determinando la estrategia, el plan de
acción, el proceso o el diseño que subyace a la elección y el uso de enfoques didácticos
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particulares (Crotty, 1998). Fundamentalmente, las elecciones metodológicas deben ser
coherentes con sus supuestos filosóficos subyacentes. Mantener la claridad sobre estas
relaciones es esencial para evitar lo que Bhaskar (1978) llama la falacia epistémica: la
reducción de cuestiones ontológicas a cuestiones epistemológicas.
El concepto de paradigmas se refiere a un marco teórico general de investigación que
abarca un conjunto flexible de supuestos, conceptos o proposiciones lógicamente relacionados
que orientan el pensamiento (Mack, 2014). En la enseñanza de las ciencias, varios marcos
paradigmáticos, a veces contrapuestos, estructuran los enfoques metodológicos. El paradigma
positivista, históricamente dominante en la enseñanza de las ciencias, parte de la premisa de
que existe una única realidad, medible y cognoscible (Patel, 2019). Este paradigma asume una
epistemología dualista/objetivista en la que es posible y esencial que el investigador adopte una
postura distante y no interactiva, y emplea metodologías experimentales/manipulativas donde
las preguntas o hipótesis se plantean de antemano en forma proposicional y se someten a
pruebas empíricas (Guba, 1990). El enfoque positivista en la enseñanza de las ciencias enfatiza
la verificación, la replicación y el descubrimiento de leyes universales mediante la
experimentación controlada.
El paradigma constructivista surgió como una crítica al positivismo, argumentando que:
"el conocimiento no puede transmitirse, sino que debe construirse mediante la actividad mental
de los aprendices" (Driver et al., 1994). El constructivismo descarta la epistemología
tradicional que opera sobre una realidad independiente de la mente y, en cambio, postula que
la realidad se construye, no se descubre (Capanaro, 2012). En la enseñanza de las ciencias, el
constructivismo se manifiesta de diversas maneras, incluyendo el constructivismo cognitivo
piagetiano y el constructivismo social vygotskiano, cada uno con implicaciones distintas para
la metodología didáctica.
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El realismo crítico se ha visualizado como un intento de conciliar los enfoques
positivista y constructivista. Como explica Sayer (1992), el realismo crítico aboga por una
combinación de ontología realista y epistemología constructivista, sosteniendo que el mundo
existe independientemente de nuestro conocimiento de este. Al mismo tiempo, es un axioma
de este realismo la idea de que el conocimiento del mundo es siempre una construcción humana
y social (Bhaskar, 1978). Esta postura reconoce que la ontología no se reduce a la
epistemología; en otras palabras, el mundo es más de lo que podemos ver (Sayer, 1992),
ofreciendo un marco potencialmente productivo para reconciliar los compromisos
contrapuestos en la enseñanza de las ciencias.
Un problema central en la metodología contemporánea de la enseñanza de las ciencias
es que los supuestos filosóficos suelen permanecer implícitos en lugar de explícitos en el diseño
curricular y en la práctica docente. La investigación indica que "las creencias epistemológicas
y ontológicas de los docentes parecen estar estrechamente vinculadas y reflejan su
conocimiento y visión del mundo de la enseñanza" (Garner y Kaplan, 2019). Como señalan
Monk y Osborne: "la historia y la filosofía de la ciencia deben tener una justificación integral
y coherente con los objetivos principales de los docentes para tener alguna posibilidad de ser
consideradas para su inclusión en un programa de estudios" (1997); sin embargo, dicha
integración rara vez se produce de forma sistemática. Las consecuencias de estas suposiciones
implícitas son significativas. Cuando los compromisos ontológicos y epistemológicos no se
examinan, surgen problemas como: incoherencia metodológica, donde las estrategias de
enseñanza contradicen sus fundamentos filosóficos; mensajes confusos a los estudiantes sobre
la naturaleza del conocimiento científico y cómo se valida; una incapacidad para abordar de
manera coherente cuestiones sobre la evidencia, la generalización y la relación entre teoría y
observación; y de manera recurrente sucede que los docentes pierden oportunidades para
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desarrollar la sofisticación epistemológica de los estudiantes y su comprensión de la naturaleza
de la ciencia.
Dado este conjunto de problemáticas se plantea la cuestión de intentar conciliar el
desfase entre el modelo de conocimiento científico y las asunciones filosóficas sobre la realidad
que se pretende conocer científicamente.
Metodología
La investigación se realizó bajo un enfoque cualitativo de nivel teórico y modalidad
documental, orientada a establecer asociaciones conceptuales, coherencias internas y tensiones
entre supuestos ontológicos y epistemológicos presentes en la literatura especializada sobre la
enseñanza de las ciencias experimentales. El diseño de investigación se estructuró como
revisión documental sistemática y análisis teórico-conceptual comparado, empleando
procedimientos de análisis hermenéutico y análisis categorial filosófico aplicado a textos
académicos.
Se seleccionaron como fuentes primarias artículos indexados en bases científicas
internacionales, libros académicos de filosofía de la ciencia y obras clásicas que fundamentan
los paradigmas positivista, constructivista y realismo crítico. Se utilizó como criterio de
inclusión que las obras analizadas fueran textos académicos arbitrados o publicaciones
académicas reconocidas que presentaran explícitamente posiciones ontológicas y
epistemológicas relacionadas con metodología científica y enseñanza de ciencias. Se
excluyeron fuentes divulgativas, ensayos sin referato y documentos sin desarrollo filosófico
sustentado. Una vez recopilados los datos, se utilizó la herramienta especializada para el
análisis bibliométrico cuantitativo: Bibliometrix (v. 4.4, R Studio) , para identificar los trabajos
más relevantes. No se emplearon unidades de observación humanas ni prácticas empíricas
experimentales en aula.
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El procedimiento consistió en: (1) identificación de categorías base (ontología,
epistemología, metodología, modelización científica), (2) codificación conceptual de
argumentos, supuestos y definiciones, (3) comparación transversal entre posturas filosóficas,
(4) análisis teórico de convergencias, contradicciones y compatibilidades y (5) establecimiento
de un marco integrador mediante síntesis interpretativa.
No fue necesaria aprobación de comité de ética institucional dado que no se
involucraron sujetos humanos ni intervención experimental.
Resultados
Supuestos ontológicos de la enseñanza de las ciencias experimentales
Los enfoques tradicionales de la enseñanza experimental de las ciencias, en particular
los desarrollados durante los movimientos de reforma curricular de mediados del siglo XX,
parten de una ontología que puede caracterizarse como realista-empirista. Esta postura
ontológica, aunque rara vez se articula explícitamente, subyace a la estructura y justificación
de la enseñanza de las ciencias en el laboratorio. Como explica Giere: "esta posición sostiene
que los científicos pueden legítimamente afirmar similitudes genuinas entre constructos lógicos
y aspectos de la realidad" (1999); aun reconociendo que las teorías científicas nunca capturan
por completo la totalidad de la realidad. La ontología realista-empirista se manifiesta en varias
características de la enseñanza tradicional de las ciencias. Los experimentos se presentan como
métodos para descubrir leyes naturales preexistentes, y no como pruebas construidas de
modelos teóricos. El currículo de física de enseñanza "estaba diseñado de tal manera que el
estudiante aprendía realizando experimentos, haciendo sus propias observaciones y
generalizando a partir de esta experiencia directa" (Crane, 1976). Tal estructura pedagógica
presupone implícitamente que las regularidades de la naturaleza existen independientemente
de la investigación humana y que se puede acceder a ellas mediante la observación sistemática.
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El marco realista-empirista enfatiza también la objetividad e independencia de los
resultados experimentales. Como argumentó Popper (1963) en su teoría falsacionista, el
conocimiento científico avanza mediante la comprobación crítica de las conjeturas frente a una
realidad objetiva. La enseñanza tradicional en los laboratorios adopta tal postura, presentando
los resultados experimentales como árbitros definitivos de las afirmaciones teóricas, y donde
las predicciones exitosas sirven como evidencia de la correspondencia de las teorías con la
realidad. Se enseña a los estudiantes a considerar los resultados experimentales como
reveladores de la estructura de la naturaleza, en lugar de como interpretaciones teóricas de
datos ambiguos.
El implícito compromiso ontológico presente en esta dinámica de enseñanza respalda
una visión particular de la generalización y de los enunciados científicos que apunta hacia el
normativismo legal. La premisa de que la realidad se rige por leyes naturales inmutables (Guba,
1990), justifica una práctica pedagógica que busca partir de observaciones experimentales
concretas para llegar a principios científicos universales. Los estudiantes aprenden que la
experimentación rigurosa puede revelar leyes que se mantienen en todos los tiempos y
contextos, independientemente de la perspectiva del observador o del marco cultural en que
tales leyes son postuladas.
La estructura de los ejercicios de laboratorio tradicionales incorpora compromisos
ontológicos específicos sobre qué constituye la realidad científica y cómo se puede acceder a
ella. Consideremos el enfoque estándar para enseñar, por ejemplo, la segunda ley de Newton
mediante experimentos con masas, fuerzas y aceleraciones. El ejercicio de laboratorio suele
asumir: (1) que la fuerza, la masa y la aceleración existen como magnitudes físicas
independientes de la mente; (2) que la relación F=ma representa una correspondencia real entre
la estructura matemática y la realidad física; (3) que los errores de medición reflejan
limitaciones técnicas en lugar de indeterminaciones fundamentales en la naturaleza; y (4) que
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la predicción exitosa de los resultados experimentales valida la aplicabilidad universal de la
ley. Estos supuestos reflejan lo que Bhaskar (1978) identifica como "realismo trascendental":
la postura que sostiene que el conocimiento científico busca describir estructuras y mecanismos
que existen y operan independientemente de nuestro conocimiento. La implicación pedagógica
es que el trabajo de laboratorio debería capacitar a los estudiantes para disciplinar sus
percepciones y eliminar los sesgos subjetivos, con el fin de acceder a la realidad objetiva de
manera más directa. Matthews (2003) entre otros, notó que este enfoque considera la
observación en ciencias naturales también como un método que puede adoptarse a la
investigación en ciencias sociales, dado que ambos dominios comparten una estructura
ontológica común.
Sin embargo, la ontología realista-empirista también plantea desafíos pedagógicos
específicos. Cuando los resultados experimentales no coinciden con las predicciones teóricas
(algo frecuente en las prácticas de laboratorio) los estudiantes pueden concluir erróneamente
que no han realizado el experimento correctamente, en lugar de reconocer la complejidad de la
relación entre teoría y observación, y que a menudo puede estar detrás de esta discrepancia. El
supuesto ontológico de que las leyes de la naturaleza existen objetivamente y pueden revelarse
mediante la técnica adecuada deja poco margen para reconocer las dimensiones interpretativas
y constructivas de la práctica experimental en el aula.
Samueza-Umaquinga et al. (2025) han hecho notar que metodologías pedagógicas
modernas como el Diseño Universal para el Aprendizaje (DUA) implican el uso de tecnologías
modernas y favorecen la práctica activa en el aula, lo cual se alinea con la necesidad de que los
docentes de ciencias experimentales incluyan mayor interactividad en los procesos de
experimentación, lo cual incluye una mayor discusión de los supuestos teóricos/filosóficos
detrás de aquellos. Gonzales et al. (2025) por su parte han discutido la importancia que tiene el
seguimiento activo de los docentes, con apoyo cognitivo y socioemocional, para la obtención
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de resultados positivos en la enseñanza, para el caso que nos ocupa, en la adecuada
introspección de las implicaciones subyacentes en los experimentos y prácticas.
Sobre los supuestos teóricos presentes en la enseñanza de ciencias experimental, un
compromiso ontológico particularmente significativo presente en las practicas pedagógicas se
refiere a la naturaleza de la causalidad y la explicación científica. La enseñanza experimental
tradicional suele adoptar lo que podría denominarse una concepción de la causalidad basada en
la regularidad humana, donde las relaciones causales se entienden como patrones regulares de
sucesión entre eventos observables. Esta ontología sustenta la práctica pedagógica de
identificar relaciones causales mediante la manipulación sistemática de variables y la
observación de sus efectos. Sin embargo, como argumentan los realistas críticos, este enfoque
confunde epistemología con ontología. Bhaskar (1998) distingue entre el dominio empírico (lo
que experimentamos), el dominio actual (lo que realmente sucede) y el dominio real (los
mecanismos y estructuras causales subyacentes). La enseñanza experimental tradicional a
menudo no explicita semejantes distinciones, tratando las regularidades observables como si
fueran idénticas a los mecanismos causales. Los estudiantes aprenden a identificar
correlaciones, pero pueden no desarrollar una comprensión sofisticada de cómo los
mecanismos subyacentes generan los patrones observables.
Esta ambigüedad ontológica resulta especialmente problemática al enseñar sobre
sistemas complejos, propiedades emergentes o fenómenos donde la manipulación y la
observación directas son imposibles. Lo que permite plantear la pregunta: ¿Cómo debería la
enseñanza de las ciencias abordar la causalidad en ciencias experimentales como la biología
evolutiva, climatología o mecánica cuántica, ámbitos estos donde no se pueden realizar
experimentos manipulativos sencillos? La ontología realista-empirista, que funciona
razonablemente bien para la mecánica clásica, se ve comprometida al extenderse a estos
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contextos, aunque sus supuestos siguen estructurando enfoques didácticos incluso en estos
ámbitos más complejos de la experimentación en las aulas.
Tensiones epistemológicas en los enfoques pedagógicos constructivistas
El auge del constructivismo en la enseñanza de las ciencias representa un cambio
epistemológico fundamental que genera tensión con los compromisos ontológicos realistas-
empiristas arriba examinados. Como argumenta Glasersfeld: “uno de los principales
exponentes del constructivismo radical en el acto de conocer es la mente humana la que
activamente otorga significado y orden a la realidad a la que responde" (1984). Esta postura
epistemológica cuestiona la premisa de que el conocimiento científico representa una
correspondencia directa entre la teoría y la realidad, independiente de la mente. La
epistemología constructivista en la enseñanza de las ciencias surge de diversas tradiciones
convergentes. La epistemología genética argumentada por teóricos como Piaget enfatizó que
el conocimiento no puede ser una mercancía que se transporta de una mente a otra. Más bien,
corresponde al individuo vincular interpretaciones específicas de experiencias e ideas con su
propia referencia de lo posible y viable. La teoría sociocultural de Vygotsky destacó la
construcción social del significado, argumentando que "los constructivistas radicales conciben
la comprensión y la acción no como procesos dualistas, sino como procesos "unidos
circularmente"" (Glasersfeld, 2005).
Estos fundamentos teóricos propiciaron la adopción generalizada de la pedagogía
constructivista en las aulas de ciencias. La epistemología constructivista genera varias
implicaciones para la enseñanza de las ciencias que resultan incompatibles con las ontologías
realistas. Así, el constructivismo enfatiza que "las personas son deliberadas y creativas en sus
acciones, actúan intencionalmente y construyen significados en y a través de su actividad"
(Blumer, 1969), lo que sugiere que el conocimiento científico se construye activamente en
lugar de descubrirse pasivamente. El constructivismo sostiene además que "dos culturas
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independientes probablemente desarrollarán metodologías de observación diferentes"
(Kincheloe, 2008), lo que implica que el conocimiento científico está culturalmente situado en
lugar de ser culturalmente neutral. Por otro lado, el constructivismo radical reemplaza el
concepto de verdad por el de viabilidad: una noción según la cual las predicciones de la ciencia
son predicciones de experiencias en lugar de correspondencias con una realidad independiente
de la mente (Glasersfeld, 1993).
Un punto central de tensión teórica radica en el estatus epistémico de la evidencia
experimental. Desde una perspectiva realista-empirista, los resultados experimentales imponen
restricciones objetivas a las afirmaciones teóricas, ya que reflejan el funcionamiento real de los
fenómenos observados. Los estudiantes aprenden que los experimentos pueden refutar
definitivamente las hipótesis o brindar un sólido respaldo a las teorías al demostrar la
correspondencia entre las predicciones y las observaciones. La epistemología constructivista
cuestiona esta visión simplista al proponer un carácter contingente, así como social e
ideológicamente construido de categorías centrales en la investigación empírica como la
verdad, la realidad, la evidencia, el documento, la experiencia, el hecho, y la prueba
(KIngheloe, 2008). Esta postura sugiere que lo que se considera evidencia, cómo se interpreta,
y qué estándares probatorios son apropiados, no pueden determinarse apelando a una realidad
independiente de la mente, sino que deben entenderse como construcciones dentro de marcos
teóricos.
Esta postura epistemológica plantea dilemas pedagógicos. Si la evidencia experimental
se construye en lugar de descubrirse, ¿qué justifica privilegiar ciertos resultados experimentales
sobre otros? ¿Cómo pueden los docentes de ciencias mantener la fuerza normativa de la
experimentación y, al mismo tiempo, reconocer la dimensión interpretativa de la práctica
experimental? Al no ser explícitos los presupuestos ontológicos y epistemológicos en la
práctica pedagógica, suele ser difícil mantener de forma coherente la tesis constructivista que
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afirma la existencia del mundo real, pero que niega la posibilidad de conocerlo tal cual es.
(Matthews,1997). El problema se agudiza cuando los marcos conceptuales alternativos de los
estudiantes entran en conflicto con la comprensión científica establecida. La pedagogía
constructivista enfatiza la importancia de tomar en serio las concepciones previas de los
estudiantes y utilizarlas como punto de partida para el desarrollo conceptual. Sin embargo, si
como afirma Patel (2019) todo conocimiento es construido y no existe una única realidad o
verdad, ¿con qué fundamento pueden los educadores científicos afirmar que los modelos
científicamente aceptados son superiores a las concepciones alternativas de los estudiantes? La
respuesta realista (que los modelos científicos aceptados se corresponden mejor con la realidad
objetiva) es precisamente lo que la epistemología constructivista cuestiona.
Otra tensión importante radica en cómo la enseñanza de las ciencias debe abordar la
generalización y la formulación de leyes científicas. La instrucción tradicional, basada en
supuestos realistas-empiristas, presenta las leyes como "generalizaciones atemporales y
contextuales" que describen "leyes naturales inmutables" que rigen la realidad (Guba, 1990).
El trabajo experimental busca descubrir estas leyes mediante la observación sistemática y el
razonamiento inductivo. La epistemología constructivista cuestiona si el conocimiento puede
considerarse objetivo, libre de valores, generalizable y replicable (Wellington, 2000),
sugiriendo, en cambio, que toda afirmación de conocimiento se sitúa dentro de contextos y
perspectivas particulares. Se pone en cuestión la primacía del razonamiento inductivo,
argumentando que las generalizaciones inductivas reflejan marcos teóricos construidos, más
que las interpretaciones directas de la naturaleza. Autores de esta corriente también enfatizan
que el conocimiento y la realidad son producto de su contexto cultural (Kincheloe, 2008), lo
que implica que incluso las leyes físicas fundamentales pueden interpretarse de manera
diferente en distintas culturas. Estos compromisos epistemológicos generan a menudo
tensiones metodológicas en la enseñanza experimental de las ciencias. Algunos educadores
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científicos han propuesto que las leyes científicas se entiendan como construcciones altamente
viables en lugar de verdades descubiertas, pero tal enfoque relativista tiene la potencialidad de
socavar la comprensión de los estudiantes sobre por qué el conocimiento científico ha
demostrado ser tan poderoso en la aplicación tecnológica.
Quizás la tensión más profunda reside en las implicaciones ontológicas de la
epistemología constructivista. La mayoría de los constructivistas sostienen un antirrealismo
epistemológico, más que ontológico: niegan la posibilidad del conocimiento del mundo real,
pero no niegan la existencia del mundo mismo (Matthews, 1997). Esta distinción suele
desdibujarse en la práctica pedagógica. Si la realidad es una construcción social, ¿qué estatus
ontológico debe atribuirse a los objetos de investigación científica? ¿Son los electrones, los
genes y las placas tectónicas características descubiertas de naturaleza independiente de la
mente, o son construcciones teóricas cuya realidad se confiere mediante la práctica científica?
Los educadores científicos que adoptan el constructivismo social deben abordar estas
difíciles cuestiones manteniendo la coherencia pedagógica. Como observa Kitcher, "el
argumento de la inaccesibilidad de la realidad que sostiene que no podemos tener acceso
directo a la realidad, es un arma terrorista que los antirrealistas emplean con enorme confianza"
(2001). Este argumento, central en la epistemología constructivista, crea un dilema evidencial:
los constructivistas pretenden apelar a la naturaleza de las realidades cognitivas (procesos de
aprendizaje) y epistemológicas (especialmente la historia de la ciencia) para fundamentar sus
propuestas pedagógicas, curriculares y epistemológicas, pero en su mayoría afirman que tales
realidades no pueden conocerse o son para siempre inaccesibles para nosotros (Matthews,
2014). Un dilema de esta naturaleza socava la coherencia de la enseñanza constructivista de las
ciencias.
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Modelado científico: Un estudio de caso sobre tensiones ontológico-epistemológicas
La modelización científica ofrece un caso especialmente ilustrativo para examinar las
tensiones ontológicas y epistemológicas en la enseñanza experimental de las ciencias. Esta
caracterización pone de relieve la ambigüedad ontológica de los modelos: ¿son
representaciones de la realidad o ficciones útiles? La enseñanza de las ciencias contemporánea
ha elevado el desarrollo y uso de modelos a la categoría de práctica científica central. Como
explican Windschitl et al., "la modelización se centra en el proceso mediante el cual los
científicos se representan mutuamente ideas sobre el mundo natural y, posteriormente,
modifican colaborativamente estas representaciones a lo largo del tiempo en respuesta a nuevas
evidencias" (2018). Esto genera tanto oportunidades como desafíos para abordar los
fundamentos ontológicos y epistemológicos. Los modelos en la enseñanza de las ciencias
cumplen múltiples propósitos: "describir, explicar y predecir fenómenos naturales, y comunicar
ideas científicas" (Oh y Oh, 2011). Estos diferentes propósitos implican distintos compromisos
ontológicos y epistemológicos. Los modelos descriptivos pueden funcionar como resúmenes
de regularidades empíricas sin fuertes compromisos ontológicos. Los modelos explicativos
suelen pretender representar mecanismos causales reales. Los modelos predictivos pueden
evaluarse por su éxito instrumental sin asumir correspondencia con la realidad.
La enseñanza basada en modelos en ciencias experimentales revela los supuestos
ontológicos implícitos que estructuran la práctica pedagógica. Cuando los estudiantes
construyen modelos de fenómenos como la formación de nubes, la división celular o las
reacciones químicas, ¿qué estatus ontológico se pretende que tengan estos modelos? Los
distintos enfoques didácticos reflejan distintas respuestas. Un enfoque considera los modelos
como representaciones simplificadas de entidades y procesos reales. Los estudiantes aprenden
que los modelos son una simplificación y abstracción deliberada y orientada a la tarea de una
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percepción de la realidad, donde la simplificación se justifica por la capacidad del modelo para
capturar las características esenciales de los fenómenos reales.
Este enfoque mantiene una ontología realista: el modelo se refiere a estructuras
genuinas de la naturaleza, aunque necesariamente omite algunos detalles. Como argumenta
Giere (1999) a favor del realismo perspectivista, los modelos proporcionan un acceso parcial
pero genuino a la realidad desde puntos de vista particulares. Otro enfoque destaca que los
modelos son herramientas construidas para organizar la experiencia, más que representaciones
de una realidad independiente de la mente. Esta perspectiva constructivista sostiene que "el
propósito de los modelos científicos es describir, explicar y predecir fenómenos naturales" (Oh
& Oh, 2011), sin presuponer que estos modelos se correspondan con la realidad subyacente.
Los modelos se evalúan por su viabilidad (su capacidad para generar predicciones exitosas y
explicaciones coherentes), más que por su correspondencia con una realidad independiente.
Las implicaciones pedagógicas difieren significativamente. Un enfoque realista de la
modelización justifica la evaluación de los modelos de los estudiantes según su capacidad para
capturar mecanismos y estructuras causales reales. Un enfoque constructivista, en cambio,
enfatiza la coherencia y la utilidad de los modelos dentro de contextos particulares.
La cuestión de cómo se validan los modelos en la enseñanza de las ciencias revela
profundas tensiones epistemológicas. Los enfoques tradicionales enfatizan la comprobación
empírica: los modelos se validan por su capacidad para predecir resultados experimentales.
Esta epistemología empirista considera a los datos experimentales como el árbitro final de la
idoneidad del modelo. Los estudiantes aprenden a construir modelos, derivar predicciones,
realizar experimentos y revisarlos a partir de los resultados experimentales. Sin embargo, la
filosofía de la ciencia contemporánea reconoce que la validación de modelos es más compleja.
Como demuestran Blikstein et al. (2012) mediante el modelado bifocal, que reta a los
estudiantes a diseñar, comparar y examinar las relaciones entre experimentos físicos y modelos
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computacionales, el proceso de validación implica múltiples formas de razonamiento, no solo
pruebas empíricas. Según este esquema los modelos deben evaluarse en cuanto a su coherencia
interna, poder explicativo, alcance de aplicación y consistencia con marcos teóricos más
amplios; criterios que no se reducen únicamente a la adecuación empírica.
Además, como establece la tesis Duhem-Quine, la comprobación empírica nunca
confronta los modelos de forma aislada, sino únicamente en conjunto con supuestos auxiliares
sobre los instrumentos, las condiciones iniciales y las teorías subyacentes. Cuando los
resultados experimentales contradicen las predicciones del modelo, son posibles diversas
respuestas: revisar el modelo, cuestionar la fiabilidad de los procedimientos experimentales,
ajustar los supuestos auxiliares o limitar el ámbito de aplicación del modelo. La elección entre
estas respuestas no puede determinarse únicamente mediante datos experimentales, sino que
requiere un juicio teórico. Las complejidades ponen en entredicho la epistemología empirista
implícita en gran parte de la enseñanza de las ciencias basada en modelos.
La enseñanza de modelos científicos suele enfatizar que los modelos funcionan a la
perfección solo dentro de dominios específicos y que se pueden usar múltiples modelos para
diferentes propósitos. Esta práctica pedagógica plantea importantes cuestiones ontológicas. Si
distintos modelos del mismo fenómeno son útiles para diferentes propósitos, ¿qué implica esto
sobre la relación entre los modelos y la realidad? Una interpretación mantiene el realismo
ontológico al tiempo que reconoce el pluralismo epistemológico. La realidad posee múltiples
aspectos y niveles de organización, y los distintos modelos capturan diferentes aspectos o
resaltan diferentes niveles. Los modelos en ese caso son entendidos como representaciones
idealizadas y/o simplificadas de la realidad que mantienen una relación de correspondencia no
con la totalidad del objeto que modelan, sino solo una relación de aproximación con los
aspectos del objeto que idealizan. Por ejemplo, la mecánica clásica, la mecánica relativista, y
la mecánica cuántica ofrecen perspectivas diferentes pero complementarias sobre la realidad
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física, cada una apropiada para distintas escalas y contextos. Esta postura sostiene que todos
los modelos adecuados, en última instancia, se refieren a la misma realidad subyacente, aunque
enfaticen características diferentes.
Quizás no exista una única representación correcta de la realidad; más bien, distintos
modelos construyen diferentes realidades que resultan útiles para distintos propósitos. Esta
postura, asociada a filósofos pragmatistas como Goodman (1978), cuestiona la suposición de
una realidad única, independiente de la mente, a la espera de ser representada. En cambio, la
justificación y la comprobación de las afirmaciones de conocimiento se realizan en relación
con las acciones intencionales que se consideran que dichas afirmaciones respaldan (Le
Moigne, 2001). Las implicaciones pedagógicas son significativas. Si los estudiantes aprenden
que varios modelos incompatibles entre ellos pueden ser "correctos", empíricamente
adecuados, para distintos propósitos, esto podría socavar la idea de que los modelos científicos
buscan la verdad. Por otro lado, podría fomentar una comprensión más sofisticada del
funcionamiento de la representación científica, una que reconozca tanto las limitaciones
impuestas por la realidad como el papel de los propósitos y perspectivas humanas en la
construcción de modelos (Campuzano-Vera et al., 2025).
Discusión
El análisis realizado hasta el momento ha documentado tensiones significativas entre
los compromisos ontológicos implícitos en la enseñanza experimental tradicional de las
ciencias y los supuestos epistemológicos inherentes a los enfoques pedagógicos
constructivistas. Estas tensiones no son meros problemas filosóficos abstractos; tienen
consecuencias concretas para el diseño curricular, la práctica docente y el aprendizaje del
alumnado.
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La conciencia filosófica de las implicaciones teóricas presente en la interacción entre
teoría y realidad experimentada permite una mayor coherencia metodológica. Cuando los
educadores articulan claramente sus compromisos ontológicos y epistemológicos, pueden
diseñar enfoques didácticos que mantengan la coherencia interna. Como argumentan Monk y
Osborne: "la historia y la filosofía de la ciencia deben tener una justificación que sea integral
y coherente con los objetivos principales de los docentes" (1997). Sin dicha integración, las
decisiones metodológicas pueden resultar contradictorias, transmitiendo mensajes divergentes
sobre la naturaleza y la justificación del conocimiento científico.
La explicitud filosófica es además una herramienta que favorece la comprensión más
sofisticada de la naturaleza de la ciencia. Diversas investigaciones demuestran que las creencias
epistemológicas del profesorado influyen en la aplicación de sus enfoques pedagógicos y que
el rendimiento estudiantil mejora cuando dichos enfoques abordan explícitamente cuestiones
epistemológicas (Brownlee y Berthelsen, 2006). Como señalan Abd-El-Khalick y Akerson: "la
inclusión de resultados de aprendizaje específicos debería implicar la reflexión sobre
cuestiones relacionadas con el desarrollo, la validación y las características del conocimiento
científico" (2009).
Hace explicito los supuestos filosóficos permite igualmente un debate razonado y la
mejora continua. Mientras los compromisos ontológicos y epistemológicos permanezcan
implícitos, no podrán examinarse críticamente ni revisarse sistemáticamente. Hacer
conscientes estos compromisos permite a la comunidad de la enseñanza de las ciencias evaluar
su adecuación y considerar alternativas. Este proceso de examen crítico es, en sí mismo, un
ejemplo de los valores científicos: el compromiso de cuestionar los supuestos y contrastar las
ideas con la evidencia y la argumentación.
El realismo crítico, desarrollado por autores como Bhaskar (1978, 1998) y aplicado a
las ciencias sociales por teoricos como Sayer (1992, 2000), ofrece un marco potencialmente
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productivo para conciliar las tensiones ontológicas y epistemológicas en la enseñanza de las
ciencias. El realismo crítico "aboga por una combinación de ontología realista y epistemología
constructivista" (Sayer, 1992); sosteniendo que el mundo existe independientemente de nuestro
conocimiento yque el conocimiento del mundo es siempre una construcción humana y social
(Bhaskar, 1978). La postura del realismo crítico evita tanto el realismo ingenuo como el
constructivismo radical. Frente al realismo ingenuo, reconoce que la objetividad completa es
un ideal inalcanzable, y que los investigadores, al ser humanos, inevitablemente introducen sus
valores, creencias y sesgos en el proceso de investigación. Frente al constructivismo radical,
sostiene que la ontología no se reduce a la epistemología; es decir, el mundo es más de lo que
podemos ver, ya que existe independientemente de nuestro conocimiento de él.
El realismo crítico distingue así entre la dimensión transitiva (nuestras teorías, modelos
y conceptos) y la dimensión intransitiva (los objetos y estructuras reales que existen
independientemente de nuestro conocimiento). Como ilustra Sayer: "no hay razón para creer
que el paso de la teoría de la Tierra plana a la de la Tierra redonda estuviera acompañado de
un cambio en la forma de la Tierra misma" (1992). Esta distinción permite que la enseñanza
de las ciencias sostenga que el conocimiento científico se construye mediante la actividad
humana, al tiempo que busca comprender la realidad independiente de la mente.
Además, la ontología estratificada del realismo crítico distingue entre el dominio real
(mecanismos y estructuras causales subyacentes), el dominio actual (eventos y procesos que
ocurren independientemente de si se observan o no) y el dominio empírico (lo que se
experimenta y observa) (Bhaskar, 1978). Un marco de esta naturaleza ayuda a clarificar la
relación entre las observaciones experimentales, los modelos teóricos y la realidad subyacente,
proporcionando recursos conceptuales para abordar las limitaciones del empirismo ingenuo.
La adopción de fundamentos filosóficos explícitos tiene implicaciones concretas para
el diseño curricular en la enseñanza experimental de las ciencias. Los materiales curriculares
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deben abordar explícitamente el estatus ontológico de las entidades y los procesos científicos.
En lugar de dejar que los estudiantes infieran si los genes, las fuerzas o los enlaces químicos
son entidades reales o constructos teóricos útiles, la enseñanza debe abordar estas cuestiones
directamente. Esto no significa imponer una postura filosófica particular, sino ayudar a los
estudiantes a comprender que estas preguntas existen y que las diferentes respuestas tienen
diferentes implicaciones. La enseñanza experimental afronta la tarea de distinguir
explícitamente entre los diferentes tipos de afirmaciones científicas y los estándares de
evidencia apropiados para cada una. Las afirmaciones sobre regularidades observables,
explicaciones teóricas, mecanismos causales y leyes fundamentales implican diferentes
compromisos epistemológicos y ontológicos, requiriendo diferentes formas de validación.
Explicitar estas distinciones ayuda a los estudiantes a desarrollar una comprensión más
sofisticada del razonamiento científico.
La enseñanza basada en modelos debe abordar explícitamente la relación entre los
modelos y la realidad. Los estudiantes deben aprender que los modelos cumplen múltiples
propósitos (descripción, explicación, predicción, comunicación), que diferentes propósitos
pueden requerir diferentes modelos y que la idoneidad de un modelo no se reduce únicamente
al ajuste empírico. También deben reflexionar sobre cuestiones filosóficas acerca de qué
constituye un buen modelo y qué nos revelan los modelos sobre la realidad subyacente, cuando
algo.
Los diseñadores de currículos deberían integrar estudios de caso históricos y filosóficos
que aclaren las dimensiones ontológicas y epistemológicas de la práctica científica. Casos
como el paso de la mecánica newtoniana a la relativista, el desarrollo de la teoría atómica o el
surgimiento de la biología evolutiva ofrecen valiosas oportunidades para examinar cómo los
supuestos ontológicos moldean la metodología científica y cómo las comunidades científicas
abordan las cuestiones epistemológicas. Las prácticas de evaluación deben valorar no solo el
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dominio del contenido científico por parte de los estudiantes, sino también su sofisticación
epistemológica. Como argumenta Schraw (2013), comprender las creencias de los estudiantes
sobre el origen y la adquisición del conocimiento es fundamental para evaluar los resultados
del aprendizaje. La evaluación debe indagar en la comprensión que tienen los estudiantes sobre
cómo se justifica el conocimiento científico, qué se considera evidencia, y cómo se resuelven
las controversias en la comunidad científica.
Los fundamentos filosóficos de la metodología de la enseñanza de las ciencias tienen
importantes implicaciones para la formación docente y el desarrollo profesional. La
investigación demuestra que "las creencias epistemológicas y ontológicas de los docentes
parecen estar estrechamente vinculadas y reflejan su conocimiento y visión del mundo de la
enseñanza" (Garner & Kaplan, 2019). Sin embargo, la mayoría de los programas de formación
docente prestan poca atención sistemática a los fundamentos filosóficos. La formación docente
debe abordar explícitamente los supuestos ontológicos y epistemológicos que subyacen a los
diferentes enfoques pedagógicos. Los futuros docentes necesitan oportunidades para examinar
sus propios compromisos filosóficos, comprender cómo estos compromisos moldean las
decisiones pedagógicas y desarrollar la capacidad de reflexión filosófica sobre la práctica.
Como demuestran Brownlee y Berthelsen "las creencias epistemológicas de los docentes
afectan la implementación de sus enfoques pedagógicos" (2006), lo que hace que la conciencia
filosófica sea esencial para una enseñanza eficaz.
El desarrollo profesional debe apoyar a los docentes en ejercicio para que expliciten los
supuestos filosóficos implícitos en su práctica actual. Esto implica crear espacios para el
análisis colaborativo de las dimensiones ontológicas y epistemológicas de actividades
didácticas específicas, materiales curriculares y prácticas de evaluación. Los docentes
necesitan apoyo para reconocer las tensiones filosóficas cuando surgen y para desarrollar
respuestas coherentes basadas en compromisos explícitos.
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Además, los formadores de docentes y los profesionales del desarrollo profesional
necesitan una fundamentación filosófica más profunda. El análisis presentado en este artículo
sugiere que muchos educadores científicos podrían no ser conscientes de las tensiones
filosóficas presentes en su propia práctica. Para fortalecer las capacidades de la comunidad de
la enseñanza de las ciencias, es necesario prestar atención sistemática a los fundamentos
filosóficos en los programas de posgrado, las publicaciones de investigación y las
oportunidades de desarrollo profesional (Tamayo-Verdezoto, 2025).
Queda una cuestión práctica fundamental: ¿Es posible conciliar el realismo científico
sobre los objetos de investigación con el constructivismo pedagógico sobre el proceso de
aprendizaje? La respuesta parece ser afirmativa, siempre que dicha conciliación se articule
cuidadosamente.
El realismo crítico ofrece una vía para avanzar al distinguir entre afirmaciones
ontológicas (sobre lo que existe) y afirmaciones epistemológicas (sobre cómo se adquiere el
conocimiento). Se puede sostener que los electrones, los genes y los enlaces químicos existen
independientemente de la cognición humana, o a lo mínimo que estas entidades teóricas están
sustentadas por algún fenómeno o entidad realmente existente (realismo ontológico) y, al
mismo tiempo, afirmar que la comprensión que tienen los estudiantes de estas entidades se
construye activamente mediante la interacción con los fenómenos, el diálogo con otros y la
integración con conocimientos previos (constructivismo epistemológico).
La aplicación pedagógica del realismo crítico consiste en que la instrucción puede
reconocer a los estudiantes como constructores activos del conocimiento, manteniendo que el
objetivo de esta construcción es una comprensión cada vez más adecuada de la realidad
independiente de la mente. Los criterios de "adecuación" incluyen no solo la coherencia y
viabilidad internas, sino también la correspondencia con el funcionamiento real de la
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naturaleza, tal como se revela mediante la investigación experimental, la aplicación tecnológica
y la coherencia teórica.
Esta reconciliación exige reconocer tanto los logros como las limitaciones del
conocimiento científico. La ciencia proporciona una comprensión cada vez más adecuada de
los fenómenos naturales, como lo demuestran su éxito tecnológico y su capacidad predictiva.
Sin embargo, esta comprensión es siempre provisional, parcial e incompleta. Los modelos
científicos representan la realidad desde puntos de vista particulares y con fines específicos; no
ofrecen un acceso completo y directo a la "totalidad de la realidad" (Giere, 1999).
Desde el punto de vista pedagógico, esto significa enseñar ciencia como un proceso de
construcción de representaciones cada vez más adecuadas de una realidad independiente de la
mente que limita, pero no determina nuestras representaciones de ella. Los estudiantes
aprenden que sus modelos y teorías se construyen, pero no arbitrariamente: deben responder a
la evidencia, ser coherentes con marcos teórico-compatibles con otras teorías que cuenten con
amplia aceptación en la comunidad científica y demostrar su viabilidad práctica; además de ser
una aproximación cada más pertinente a la dimensión intransitiva (Seyer) y al dominio actual
(Bashkar) que corresponden con la realidad externa.
Conclusión
El análisis realizado hasta el momento ha documentado tensiones significativas entre
los compromisos ontológicos implícitos en la enseñanza experimental tradicional de las
ciencias y los supuestos epistemológicos inherentes a los enfoques pedagógicos
constructivistas. Estas tensiones no son meros problemas filosóficos abstractos; tienen
consecuencias concretas para el diseño curricular, la práctica docente y el aprendizaje del
alumnado.
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La conciencia filosófica de las implicaciones teóricas presente en la interacción entre
teoría y realidad experimentada permite una mayor coherencia metodológica. Cuando los
educadores articulan claramente sus compromisos ontológicos y epistemológicos, pueden
diseñar enfoques didácticos que mantengan la coherencia interna. Como argumentan Monk y
Osborne: "la historia y la filosofía de la ciencia deben tener una justificación que sea integral
y coherente con los objetivos principales de los docentes" (1997). Sin dicha integración, las
decisiones metodológicas pueden resultar contradictorias, transmitiendo mensajes divergentes
sobre la naturaleza y la justificación del conocimiento científico.
La explicitud filosófica es además una herramienta que favorece la comprensión más
sofisticada de la naturaleza de la ciencia. Diversas investigaciones demuestran que las creencias
epistemológicas del profesorado influyen en la aplicación de sus enfoques pedagógicos y que
el rendimiento estudiantil mejora cuando dichos enfoques abordan explícitamente cuestiones
epistemológicas (Brownlee y Berthelsen, 2006). Como señalan Abd-El-Khalick y Akerson: "la
inclusión de resultados de aprendizaje específicos debería implicar la reflexión sobre
cuestiones relacionadas con el desarrollo, la validación y las características del conocimiento
científico" (2009).
Hace explicito los supuestos filosóficos permite igualmente un debate razonado y la
mejora continua. Mientras los compromisos ontológicos y epistemológicos permanezcan
implícitos, no podrán examinarse críticamente ni revisarse sistemáticamente. Hacer
conscientes estos compromisos permite a la comunidad de la enseñanza de las ciencias evaluar
su adecuación y considerar alternativas. Este proceso de examen crítico es, en sí mismo, un
ejemplo de los valores científicos: el compromiso de cuestionar los supuestos y contrastar las
ideas con la evidencia y la argumentación.
El realismo crítico, desarrollado por autores como Bhaskar (1978, 1998) y aplicado a
las ciencias sociales por teoricos como Sayer (1992, 2000), ofrece un marco potencialmente
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productivo para conciliar las tensiones ontológicas y epistemológicas en la enseñanza de las
ciencias. El realismo crítico "aboga por una combinación de ontología realista y epistemología
constructivista" (Sayer, 1992); sosteniendo que el mundo existe independientemente de nuestro
conocimiento yque el conocimiento del mundo es siempre una construcción humana y social
(Bhaskar, 1978). La postura del realismo crítico evita tanto el realismo ingenuo como el
constructivismo radical. Frente al realismo ingenuo, reconoce que la objetividad completa es
un ideal inalcanzable, y que los investigadores, al ser humanos, inevitablemente introducen sus
valores, creencias y sesgos en el proceso de investigación. Frente al constructivismo radical,
sostiene que la ontología no se reduce a la epistemología; es decir, el mundo es más de lo que
podemos ver, ya que existe independientemente de nuestro conocimiento de él.
El realismo crítico distingue así entre la dimensión transitiva (nuestras teorías, modelos
y conceptos) y la dimensión intransitiva (los objetos y estructuras reales que existen
independientemente de nuestro conocimiento). Como ilustra Sayer: "no hay razón para creer
que el paso de la teoría de la Tierra plana a la de la Tierra redonda estuviera acompañado de
un cambio en la forma de la Tierra misma" (1992). Esta distinción permite que la enseñanza
de las ciencias sostenga que el conocimiento científico se construye mediante la actividad
humana, al tiempo que busca comprender la realidad independiente de la mente.
Además, la ontología estratificada del realismo crítico distingue entre el dominio real
(mecanismos y estructuras causales subyacentes), el dominio actual (eventos y procesos que
ocurren independientemente de si se observan o no) y el dominio empírico (lo que se
experimenta y observa) (Bhaskar, 1978). Un marco de esta naturaleza ayuda a clarificar la
relación entre las observaciones experimentales, los modelos teóricos y la realidad subyacente,
proporcionando recursos conceptuales para abordar las limitaciones del empirismo ingenuo.
La adopción de fundamentos filosóficos explícitos tiene implicaciones concretas para
el diseño curricular en la enseñanza experimental de las ciencias. Los materiales curriculares
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deben abordar explícitamente el estatus ontológico de las entidades y los procesos científicos.
En lugar de dejar que los estudiantes infieran si los genes, las fuerzas o los enlaces químicos
son entidades reales o constructos teóricos útiles, la enseñanza debe abordar estas cuestiones
directamente. Esto no significa imponer una postura filosófica particular, sino ayudar a los
estudiantes a comprender que estas preguntas existen y que las diferentes respuestas tienen
diferentes implicaciones. La enseñanza experimental afronta la tarea de distinguir
explícitamente entre los diferentes tipos de afirmaciones científicas y los estándares de
evidencia apropiados para cada una. Las afirmaciones sobre regularidades observables,
explicaciones teóricas, mecanismos causales y leyes fundamentales implican diferentes
compromisos epistemológicos y ontológicos, requiriendo diferentes formas de validación.
Explicitar estas distinciones ayuda a los estudiantes a desarrollar una comprensión más
sofisticada del razonamiento científico.
La enseñanza basada en modelos debe abordar explícitamente la relación entre los
modelos y la realidad. Los estudiantes deben aprender que los modelos cumplen múltiples
propósitos (descripción, explicación, predicción, comunicación), que diferentes propósitos
pueden requerir diferentes modelos y que la idoneidad de un modelo no se reduce únicamente
al ajuste empírico. También deben reflexionar sobre cuestiones filosóficas acerca de qué
constituye un buen modelo y qué nos revelan los modelos sobre la realidad subyacente, cuando
algo.
Los diseñadores de currículos deberían integrar estudios de caso históricos y filosóficos
que aclaren las dimensiones ontológicas y epistemológicas de la práctica científica. Casos
como el paso de la mecánica newtoniana a la relativista, el desarrollo de la teoría atómica o el
surgimiento de la biología evolutiva ofrecen valiosas oportunidades para examinar cómo los
supuestos ontológicos moldean la metodología científica y cómo las comunidades científicas
abordan las cuestiones epistemológicas. Las prácticas de evaluación deben valorar no solo el
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dominio del contenido científico por parte de los estudiantes, sino también su sofisticación
epistemológica. Como argumenta Schraw (2013), comprender las creencias de los estudiantes
sobre el origen y la adquisición del conocimiento es fundamental para evaluar los resultados
del aprendizaje. La evaluación debe indagar en la comprensión que tienen los estudiantes sobre
cómo se justifica el conocimiento científico, qué se considera evidencia, y cómo se resuelven
las controversias en la comunidad científica.
Los fundamentos filosóficos de la metodología de la enseñanza de las ciencias tienen
importantes implicaciones para la formación docente y el desarrollo profesional. La
investigación demuestra que "las creencias epistemológicas y ontológicas de los docentes
parecen estar estrechamente vinculadas y reflejan su conocimiento y visión del mundo de la
enseñanza" (Garner & Kaplan, 2019). Sin embargo, la mayoría de los programas de formación
docente prestan poca atención sistemática a los fundamentos filosóficos. La formación docente
debe abordar explícitamente los supuestos ontológicos y epistemológicos que subyacen a los
diferentes enfoques pedagógicos. Los futuros docentes necesitan oportunidades para examinar
sus propios compromisos filosóficos, comprender cómo estos compromisos moldean las
decisiones pedagógicas y desarrollar la capacidad de reflexión filosófica sobre la práctica.
Como demuestran Brownlee y Berthelsen "las creencias epistemológicas de los docentes
afectan la implementación de sus enfoques pedagógicos" (2006), lo que hace que la conciencia
filosófica sea esencial para una enseñanza eficaz.
El desarrollo profesional debe apoyar a los docentes en ejercicio para que expliciten los
supuestos filosóficos implícitos en su práctica actual. Esto implica crear espacios para el
análisis colaborativo de las dimensiones ontológicas y epistemológicas de actividades
didácticas específicas, materiales curriculares y prácticas de evaluación. Los docentes
necesitan apoyo para reconocer las tensiones filosóficas cuando surgen y para desarrollar
respuestas coherentes basadas en compromisos explícitos.
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Además, los formadores de docentes y los profesionales del desarrollo profesional
necesitan una fundamentación filosófica más profunda. El análisis presentado en este artículo
sugiere que muchos educadores científicos podrían no ser conscientes de las tensiones
filosóficas presentes en su propia práctica. Para fortalecer las capacidades de la comunidad de
la enseñanza de las ciencias, es necesario prestar atención sistemática a los fundamentos
filosóficos en los programas de posgrado, las publicaciones de investigación y las
oportunidades de desarrollo profesional.
Queda una cuestión práctica fundamental: ¿Es posible conciliar el realismo científico
sobre los objetos de investigación con el constructivismo pedagógico sobre el proceso de
aprendizaje? La respuesta parece ser afirmativa, siempre que dicha conciliación se articule
cuidadosamente.
El realismo crítico ofrece una vía para avanzar al distinguir entre afirmaciones
ontológicas (sobre lo que existe) y afirmaciones epistemológicas (sobre cómo se adquiere el
conocimiento). Se puede sostener que los electrones, los genes y los enlaces químicos existen
independientemente de la cognición humana, o a lo mínimo que estas entidades teóricas están
sustentadas por algún fenómeno o entidad realmente existente (realismo ontológico) y, al
mismo tiempo, afirmar que la comprensión que tienen los estudiantes de estas entidades se
construye activamente mediante la interacción con los fenómenos, el diálogo con otros y la
integración con conocimientos previos (constructivismo epistemológico).
La aplicación pedagógica del realismo crítico consiste en que la instrucción puede
reconocer a los estudiantes como constructores activos del conocimiento, manteniendo que el
objetivo de esta construcción es una comprensión cada vez más adecuada de la realidad
independiente de la mente. Los criterios de "adecuación" incluyen no solo la coherencia y
viabilidad internas, sino también la correspondencia con el funcionamiento real de la
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naturaleza, tal como se revela mediante la investigación experimental, la aplicación tecnológica
y la coherencia teórica.
Esta reconciliación exige reconocer tanto los logros como las limitaciones del
conocimiento científico. La ciencia proporciona una comprensión cada vez más adecuada de
los fenómenos naturales, como lo demuestran su éxito tecnológico y su capacidad predictiva.
Sin embargo, esta comprensión es siempre provisional, parcial e incompleta. Los modelos
científicos representan la realidad desde puntos de vista particulares y con fines específicos; no
ofrecen un acceso completo y directo a la "totalidad de la realidad" (Giere, 1999).
Desde el punto de vista pedagógico, esto significa enseñar ciencia como un proceso de
construcción de representaciones cada vez más adecuadas de una realidad independiente de la
mente que limita, pero no determina nuestras representaciones de ella. Los estudiantes
aprenden que sus modelos y teorías se construyen, pero no arbitrariamente: deben responder a
la evidencia, ser coherentes con marcos teórico-compatibles con otras teorías que cuenten con
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