¿De qué hablamos cuando nos referimos a los modelos en la ciencia?

La palabra modelo es muy utilizada en el ámbito de la ciencia, sin embargo, existen diferentes contextos en los que hay que revisar cómo se entiende lo que es un modelo, en particular es interesante revisar lo que se dice desde la didáctica y la filosofía de la física.

Este texto forma parte de la discusión que estamos dando Octavio Campuzano, Mateo Barkovich y yo. Para acercarnos al tema de los modelos, he analizado dos textos: el primero es Modelos mentales y modelos conceptuales en el aprendizaje y enseñanza de la ciencia, de Moreira, Greca y Palmero; y el segundo es de Ronald G. Giere sobre la explicación en la ciencia.

Moreira en el artículo sobre modelos mentales y modelos conceptuales, ubica su posición sobre los modelos desde la psicología cognitiva y la didáctica de la ciencia. Se basa en los trabajos de  Johnson-Laird quien propone que existen tres diferentes maneras en que representamos el mundo desde la mente: representaciones proposicionales, modelos mentales e imágenes. La definición de modelo mental es la siguiente:

Los modelos mentales son análogos estructurales del mundo, su estructura y no su aspecto, corresponden a la estructura de la situación que representan.

La hipótesis de Johnson-Laird es que el ser humano utiliza los modelos mentales para razonar.

Por otro lado, los modelos conceptuales son inventados para facilitar la comprensión o enseñanza del mundo físico por expertos (físicos, ingenieros). Son proyectados como herramienta para el entendimiento o la enseñanza. Son representaciones externas compartidas por una determinada comunidad.

El conflicto para Moreira es que tanto estudiantes como profesores trabajan con modelos mentales, pero intentan enseñar y aprender modelos conceptuales. Su propuesta didáctica gira en torno a explicitar la construcción de modelos (el modelaje) y estar todo el tiempo haciendo explícita la relación entre modelo mental y modelo conceptual.Concluye que el aprendizaje de las Ciencias será más significativo cuanto mayor sea la capacidad de modelar del alumno.

El texto de Giere es muy provocativo. Empieza diciendo que su análisis parte del estudio de los libros de texto donde aprenden los científicos para tratar de averiguar cómo realmente aprenden los investigadores y se aleja de la cuestión de cómo debería ser la ciencia. desarrollan los investigadores. A partir de este análisis, propone que los modelos son entidades socialmente construidas, que cuentan con diversos grados de abstracción y que son idealizaciones de los sistemas reales. Les ecuaciones y enunciados están relacionados biunivocamente con este modelo "teórico" y no directamente con la realidad.

Encontramos muchas coincidencias entre Giere y Moreira, y pensamos que podemos utilizar el aprendizaje por modelos como una opción para aprender Ciencia de manera significativa.