En dos investigaciones recientes (Cano, 2008; García, Rodríguez y Solís, 2008; Rodríguez, 2008), hemos utilizado el Paradigma de la Complejidad como instrumento teórico que ha orientado el diseño y desarrollo de dichas investigaciones. En la primera investigación (Cano, 2008), se realizó un estudio pormenorizado del proceso de construcción de conocimiento relevante y significativo sobre la contaminación del agua con alumnos de cuarto de ESO. En la segunda (García, Rodríguez y Solís, 2008; Rodríguez, 2008), se realizó una descripción del desarrollo de una experiencia de Agenda 21 Escolar, centrada en el tratamiento didáctico del uso de la energía en Primaria y Secundaria

Cano Martínez, M.

García Díaz, J.

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EL PARADIGMA DE LA COMPLEJIDAD COMO INSTRUMENTO
TEÓRICO Y METODOLÓGICO EN LA INVESTIGACIÓN
DIDÁCTICA SOBRE LA CONTAMINACIÓN Y SOBRE LA
ENERGÍA
GARCÍA DÍAZ, J. (1) y CANO MARTÍNEZ, M. (2)
(1) Didáctica de las Ciencias. Instituto Cavaleri (Sevilla) jeduardo@us.es
(2) Instituto Cavaleri (Sevilla). isabelcanoa@yahoo.es
Resumen
En dos investigaciones recientes (Cano, 2008; García, Rodríguez y Solís, 2008; Rodríguez, 2008), hemos
utilizado el Paradigma de la Complejidad como instrumento teórico que ha orientado el diseño y desarrollo
de dichas investigaciones. En la primera investigación (Cano, 2008), se realizó un estudio pormenorizado
del proceso de construcción de conocimiento relevante y significativo sobre la contaminación del agua con
alumnos de cuarto de ESO. En la segunda (García, Rodríguez y Solís, 2008; Rodríguez, 2008), se realizó
una descripción del desarrollo de una experiencia de Agenda 21 Escolar, centrada en el tratamiento
didáctico del uso de la energía en Primaria y Secundaria. 
En dos investigaciones recientes (Cano, 2008; García, Rodríguez y Solís, 2008; Rodríguez, 2008), hemos
utilizado el Paradigma de la Complejidad como instrumento teórico que ha orientado el diseño y desarrollo
de dichas investigaciones. En la primera investigación (Cano, 2008), se realizó un estudio pormenorizado
del proceso de construcción de conocimiento relevante y significativo sobre la contaminación del agua con
alumnos de cuarto de ESO. En la segunda (García, Rodríguez y Solís, 2008; Rodríguez, 2008), se realizó
una descripción del desarrollo de una experiencia de Agenda 21 Escolar, centrada en el tratamiento
didáctico del uso de la energía en Primaria y Secundaria. 
VIII CONGRESO INTERNACIONAL SOBRE INVESTIGACIÓN EN LA DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS (ISSN 0212-4521)
http://ensciencias.uab.es
pág 491
En ambas investigaciones constatamos que el Paradigma de la Complejidad ha sido de gran utilidad en los
siguientes aspectos. 
1. En la definición del marco teórico de referencia, concretamente del modelo de ciencia y del modelo
didáctico que orienta la intervención educativa. 
En ambas investigaciones hemos optado por una concepción compleja de la ciencia (Bonil, Sanmartí,
Tomás y Pujol, 2004; García, 1995, 1998, 2004a, 2004b, 2006; Izquierdo, Espinet, Bonil y Pujol, 2004), que
supone incorporar a la enseñanza de la ciencia tanto factores actidinales o afectivos como la idea de
compromiso social. Es decir, se opta por un trabajo científico comprometido, contextualizado, que vincula
conocimiento y acción, dentro de una perspectiva global, en la que el mundo es un sistema de sistemas.
Trabajo que se realiza desde una actitud relativizadora, no reduccionista, que impregna las decisiones
teóricas y metodológicas. 
En cuanto al modelo didáctico, la adopción de esta perspectiva compleja supone la consideración de los
diferentes elementos curriculares como elementos que integran un sistema, en el que contenidos,
metodología didáctica, evaluación y actividades interactúan entre sí, así como la integración de las
perspectivas teóricas fundamentantes en forma de principios didácticos (García Pérez, 2000a y 2000b). 
En concreto, la perspectiva compleja nos brinda un  marco de referencia para la formulación y organización
de los contenidos. En las dos investigaciones citadas, los contenidos tienen un carácter  procesual, abierto, 
y flexible, con el uso de  instrumentos didácticos como son las hipótesis de progresión (García, 1998)-que
posibilitan la construcción gradual del conocimiento presentando distintos niveles de complejidad para cada
uno de los contenidos considerados- y la programación de diversidad de itinerarios didácticos a partir de 
tramas de problemas-contenidos, organizados en relación con nociones metadisciplinares que estructuran la
red (Cano, 2008; García, Rodríguez y Solís, 2008; Rodríguez, 2008). Formulación de los contenidos que es
indisociable de su proceso de construcción. La perspectiva compleja aporta un conjunto de principios
(García, 2006) que suponen, en relación con dicho proceso de construcción del conocimiento escolar: 
a) La integración, en las actividades, de las decisiones relativas al qué y al cómo enseñar, con la propuesta
de itinerarios de actividades referidos a las hipótesis de progresión y a las redes de problemas a investigar
por el alumnado. 
b) La investigación de problemas socioambientales, como el eje que articula la construcción del
conocimiento. Investigación abierta, no lineal, en la que los problemas evolucionan y se diversifican al
mismo tiempo que las personas reestructuran sus ideas sobre los mismos. 
c) Basar la construcción en la interacción (García, 2001). Según este principio, el proceso de
enseñanza-aprendizaje se entiende como un proceso interactivo, regulado por mecanismos de ajuste; la
interacción con el medio se plantea como un recurso didáctico fundamental; los contextos de aprendizaje
(por ejemplo, el aula) se consideran sistemas abiertos que interaccionan con otros sistemas; y se propone la
  interacción de los participantes en la situación educativa, como el mecanismo básico para una
construcción democrática y negociada del conocimiento. 
d) La integración y diversificación de los recursos didácticos y, más concretamente, la utilización de recursos
especialmente indicados para el tratamiento de problemas complejos, caso del trabajo con modelos y de la
VIII CONGRESO INTERNACIONAL SOBRE INVESTIGACIÓN EN LA DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS (ISSN 0212-4521)
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pág 492
simulación. 
En consonancia con lo anterior, la construcción del conocimiento escolar se asocia a una complejización
gradual de los contenidos. En las dos experiencias citadas, el proceso de construcción de conocimiento
pretende facilitar una transición desde formas de pensamiento simples a otras más complejas (García,
1998).
2. En el diseño de ambas investigaciones. Las ideas precedentes han determinado tanto las categorías
seleccionadas para el análisis como la propia categorización de los datos obtenidos, al posibilitar la
formulación de distintos niveles de formulación, para cada categoría, según un gradiente de lo simple a lo
complejo.
3. En concreto, en cuanto a los resultados obtenidos, el uso de un sistema de categorías de este tipo nos
ha permitido obtener conocimiento relevante sobre:
a)      las ideas de los alumnos participantes, 
b)      las dificultades de aprendizaje que aparecen en el proceso de construcción asociadas a dichas ideas, 
c)      su evolución, desde formulaciones simples hacia otras más complejas, 
d)      los cambios fuertes y débiles producidos en dicha construcción, 
e)      algunas de las relaciones más significativas que se establecen entre conceptos, procedimientos y
actitudes en la construcción del conocimiento, 
f)        los diferentes niveles de formulación de los contenidos y su adaptación a las características del
alumnado, 
g)      el papel de la intervención educativa y, más concretamente, de la programación de actividades de
aula, en la evolución de las ideas del alumnado. 
4. Por último, el Paradigma de la Complejidad nos ha ayudado a caracterizar la metodología de
investigación: 
a)      buscando la complementariedad entre la investigación cualitativa y la cuantitativa, 
b)      dando especial relevancia a los estudios de caso y a la investigación en la acción,
c)      como un estudio de procesos más que la descripción puntual de un hecho. 
Referencias
VIII CONGRESO INTERNACIONAL SOBRE INVESTIGACIÓN EN LA DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS (ISSN 0212-4521)
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pág 493
Bonil, J.; Sanmartí, N.; Tomás, C.; Pujol, R.M. (2004). Un nuevo marco para orientar respuestas a las
dinámicas sociales: el paradigma de la complejidad. Investigación en la Escuela, 53, 5-20. 
Cano, M.I. (2008). La construcción de conocimiento relevante y significativo sobre la contaminación del
agua. Una investigación cualitativa en 4º de ESO. Tesis doctoral inédita, Universidad de Sevilla. 
Garcia, J.E. (1995). La transición desde un pensamiento simple hacia un pensamiento complejo en la
construcción del conocimiento escolar. Investigación en la Escuela, 27, 7&#8209;20. 
García, J.E. (1998). Hacía una teoría alternativa sobre los contenidos escolares. Sevilla: Díada. 
García, J.E. (2001). La construcción de la noción de interacción. Alambique, 27, 92-106.
García, J.E. (2004a). Educación Ambiental, Constructivismo y Complejidad. Sevilla: Díada. 
García, J.E. (2004b). Los contenidos de la educación ambiental: una reflexión desde la perspectiva de la
complejidad. Investigación en la Escuela, 53, 31-52.
García, J.E. (2006). Educación Ambiental y alfabetización científica: argumentos para el debate. 
Investigación en la Escuela, 60, 7-20. 
García, J.E.; Rodríguez, F.; Solís, M.C. (2008). Haciendo Agenda 21 Escolar: el caso de Punta Umbría.
Sevilla: Consejería de Medio Ambiente, Junta de Andalucía. 
García Pérez, F. F. (2000a). Los modelos didácticos como instrumento de análisis y de intervención en la
realidad educativa. Biblio 3w. Revista Bibliográfica de Geografía y Ciencias Sociales,  207 (18 de Febrero de
2000). (URL: http://www.ub.es/geocrit/b3w&#8209;207.htm). 
García Pérez, F. F. (2000b). Un modelo didáctico alternativo para transformar la educación: el modelo de
investigación en la escuela. Scripta Nova, 64 (15 de Mayo de 2000). (URL: 
http://www.ub.es/geocrit/sn-64.htm). 
Izquierdo, M.; Espinet, M.; Bonil, J.; Pujol, R.M. (2004). Ciencia escolar y complejidad. Investigación en la
Escuela, 53, 21-30. 
Rodríguez, F. (2008). Descripción de una experiencia de Agenda 21 Escolar centrada en el tratamiento
didáctico del uso de la energía. Trabajo de investigación inédito para la obtención del DEA, Universidad de
Sevilla. 
CITACIÓN
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http://ensciencias.uab.es
pág 494
GARCÍA, J. y CANO, M. (2009). El paradigma de la complejidad como instrumento teórico y metodológico en la
investigación didáctica sobre la contaminación y sobre la energía. Enseñanza de las Ciencias, Número Extra VIII
Congreso Internacional sobre Investigación en Didáctica de las Ciencias, Barcelona, pp. 491-494
http://ensciencias.uab.es/congreso09/numeroextra/art-491-494.pdf
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El paradigma de la complejidad como instrumento teórico y metodológico en la investigación didáctica sobre la contaminación y sobre la energía

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EL PARADIGMA DE LA COMPLEJIDAD COMO INSTRUMENTOTEÓRICO Y METODOLÓGICO EN LA INVESTIGACIÓNDIDÁCTICA SOBRE LA CONTAMINACIÓN Y SOBRE LAENERGÍAGARCÍA DÍAZ, J. (1) y CANO MARTÍNEZ, M. (2)(1) Didáctica de las Ciencias. Instituto Cavaleri (Sevilla) jeduardo@us.es(2) Instituto Cavaleri (Sevilla). isabelcanoa@yahoo.esResumenEn dos investigaciones recientes (Cano, 2008; García, Rodríguez y Solís, 2008; Rodríguez, 2008), hemosutilizado el Paradigma de la Complejidad como instrumento teórico que ha orientado el diseño y desarrollode dichas investigaciones. En la primera investigación (Cano, 2008), se realizó un estudio pormenorizadodel proceso de construcción de conocimiento relevante y significativo sobre la contaminación del agua conalumnos de cuarto de ESO. En la segunda (García, Rodríguez y Solís, 2008; Rodríguez, 2008), se realizóuna descripción del desarrollo de una experiencia de Agenda 21 Escolar, centrada en el tratamientodidáctico del uso de la energía en Primaria y Secundaria. En dos investigaciones recientes (Cano, 2008; García, Rodríguez y Solís, 2008; Rodríguez, 2008), hemosutilizado el Paradigma de la Complejidad como instrumento teórico que ha orientado el diseño y desarrollode dichas investigaciones. En la primera investigación (Cano, 2008), se realizó un estudio pormenorizadodel proceso de construcción de conocimiento relevante y significativo sobre la contaminación del agua conalumnos de cuarto de ESO. En la segunda (García, Rodríguez y Solís, 2008; Rodríguez, 2008), se realizóuna descripción del desarrollo de una experiencia de Agenda 21 Escolar, centrada en el tratamientodidáctico del uso de la energía en Primaria y Secundaria. VIII CONGRESO INTERNACIONAL SOBRE INVESTIGACIÓN EN LA DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS (ISSN 0212-4521)http://ensciencias.uab.espág 491En ambas investigaciones constatamos que el Paradigma de la Complejidad ha sido de gran utilidad en lossiguientes aspectos. 1. En la definición del marco teórico de referencia, concretamente del modelo de ciencia y del modelodidáctico que orienta la intervención educativa. En ambas investigaciones hemos optado por una concepción compleja de la ciencia (Bonil, Sanmartí,Tomás y Pujol, 2004; García, 1995, 1998, 2004a, 2004b, 2006; Izquierdo, Espinet, Bonil y Pujol, 2004), quesupone incorporar a la enseñanza de la ciencia tanto factores actidinales o afectivos como la idea decompromiso social. Es decir, se opta por un trabajo científico comprometido, contextualizado, que vinculaconocimiento y acción, dentro de una perspectiva global, en la que el mundo es un sistema de sistemas.Trabajo que se realiza desde una actitud relativizadora, no reduccionista, que impregna las decisionesteóricas y metodológicas. En cuanto al modelo didáctico, la adopción de esta perspectiva compleja supone la consideración de losdiferentes elementos curriculares como elementos que integran un sistema, en el que contenidos,metodología didáctica, evaluación y actividades interactúan entre sí, así como la integración de lasperspectivas teóricas fundamentantes en forma de principios didácticos (García Pérez, 2000a y 2000b). En concreto, la perspectiva compleja nos brinda un  marco de referencia para la formulación y organizaciónde los contenidos. En las dos investigaciones citadas, los contenidos tienen un carácter  procesual, abierto, y flexible, con el uso de  instrumentos didácticos como son las hipótesis de progresión (García, 1998)-queposibilitan la construcción gradual del conocimiento presentando distintos niveles de complejidad para cadauno de los contenidos considerados- y la programación de diversidad de itinerarios didácticos a partir de tramas de problemas-contenidos, organizados en relación con nociones metadisciplinares que estructuran lared (Cano, 2008; García, Rodríguez y Solís, 2008; Rodríguez, 2008). Formulación de los contenidos que esindisociable de su proceso de construcción. La perspectiva compleja aporta un conjunto de principios(García, 2006) que suponen, en relación con dicho proceso de construcción del conocimiento escolar: a) La integración, en las actividades, de las decisiones relativas al qué y al cómo enseñar, con la propuestade itinerarios de actividades referidos a las hipótesis de progresión y a las redes de problemas a investigarpor el alumnado. b) La investigación de problemas socioambientales, como el eje que articula la construcción delconocimiento. Investigación abierta, no lineal, en la que los problemas evolucionan y se diversifican almismo tiempo que las personas reestructuran sus ideas sobre los mismos. c) Basar la construcción en la interacción (García, 2001). Según este principio, el proceso deenseñanza-aprendizaje se entiende como un proceso interactivo, regulado por mecanismos de ajuste; lainteracción con el medio se plantea como un recurso didáctico fundamental; los contextos de aprendizaje(por ejemplo, el aula) se consideran sistemas abiertos que interaccionan con otros sistemas; y se propone la  interacción de los participantes en la situación educativa, como el mecanismo básico para unaconstrucción democrática y negociada del conocimiento. d) La integración y diversificación de los recursos didácticos y, más concretamente, la utilización de recursosespecialmente indicados para el tratamiento de problemas complejos, caso del trabajo con modelos y de laVIII CONGRESO INTERNACIONAL SOBRE INVESTIGACIÓN EN LA DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS (ISSN 0212-4521)http://ensciencias.uab.espág 492simulación. En consonancia con lo anterior, la construcción del conocimiento escolar se asocia a una complejizacióngradual de los contenidos. En las dos experiencias citadas, el proceso de construcción de conocimientopretende facilitar una transición desde formas de pensamiento simples a otras más complejas (García,1998).2. En el diseño de ambas investigaciones. Las ideas precedentes han determinado tanto las categoríasseleccionadas para el análisis como la propia categorización de los datos obtenidos, al posibilitar laformulación de distintos niveles de formulación, para cada categoría, según un gradiente de lo simple a locomplejo.3. En concreto, en cuanto a los resultados obtenidos, el uso de un sistema de categorías de este tipo nosha permitido obtener conocimiento relevante sobre:a)      las ideas de los alumnos participantes, b)      las dificultades de aprendizaje que aparecen en el proceso de construcción asociadas a dichas ideas, c)      su evolución, desde formulaciones simples hacia otras más complejas, d)      los cambios fuertes y débiles producidos en dicha construcción, e)      algunas de las relaciones más significativas que se establecen entre conceptos, procedimientos yactitudes en la construcción del conocimiento, f)        los diferentes niveles de formulación de los contenidos y su adaptación a las características delalumnado, g)      el papel de la intervención educativa y, más concretamente, de la programación de actividades deaula, en la evolución de las ideas del alumnado. 4. Por último, el Paradigma de la Complejidad nos ha ayudado a caracterizar la metodología deinvestigación: a)      buscando la complementariedad entre la investigación cualitativa y la cuantitativa, b)      dando especial relevancia a los estudios de caso y a la investigación en la acción,c)      como un estudio de procesos más que la descripción puntual de un hecho. ReferenciasVIII CONGRESO INTERNACIONAL SOBRE INVESTIGACIÓN EN LA DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS (ISSN 0212-4521)http://ensciencias.uab.espág 493Bonil, J.; Sanmartí, N.; Tomás, C.; Pujol, R.M. (2004). Un nuevo marco para orientar respuestas a lasdinámicas sociales: el paradigma de la complejidad. Investigación en la Escuela, 53, 5-20. Cano, M.I. (2008). La construcción de conocimiento relevante y significativo sobre la contaminación delagua. Una investigación cualitativa en 4º de ESO. Tesis doctoral inédita, Universidad de Sevilla. Garcia, J.E. (1995). La transición desde un pensamiento simple hacia un pensamiento complejo en laconstrucción del conocimiento escolar. Investigación en la Escuela, 27, 7&#8209;20. García, J.E. (1998). Hacía una teoría alternativa sobre los contenidos escolares. Sevilla: Díada. García, J.E. (2001). La construcción de la noción de interacción. Alambique, 27, 92-106.García, J.E. (2004a). Educación Ambiental, Constructivismo y Complejidad. Sevilla: Díada. García, J.E. (2004b). Los contenidos de la educación ambiental: una reflexión desde la perspectiva de lacomplejidad. Investigación en la Escuela, 53, 31-52.García, J.E. (2006). Educación Ambiental y alfabetización científica: argumentos para el debate. Investigación en la Escuela, 60, 7-20. García, J.E.; Rodríguez, F.; Solís, M.C. (2008). Haciendo Agenda 21 Escolar: el caso de Punta Umbría.Sevilla: Consejería de Medio Ambiente, Junta de Andalucía. García Pérez, F. F. (2000a). Los modelos didácticos como instrumento de análisis y de intervención en larealidad educativa. Biblio 3w. Revista Bibliográfica de Geografía y Ciencias Sociales,  207 (18 de Febrero de2000). (URL: http://www.ub.es/geocrit/b3w&#8209;207.htm). García Pérez, F. F. (2000b). Un modelo didáctico alternativo para transformar la educación: el modelo deinvestigación en la escuela. Scripta Nova, 64 (15 de Mayo de 2000). (URL: http://www.ub.es/geocrit/sn-64.htm). Izquierdo, M.; Espinet, M.; Bonil, J.; Pujol, R.M. (2004). Ciencia escolar y complejidad. Investigación en laEscuela, 53, 21-30. Rodríguez, F. (2008). Descripción de una experiencia de Agenda 21 Escolar centrada en el tratamientodidáctico del uso de la energía. Trabajo de investigación inédito para la obtención del DEA, Universidad deSevilla. CITACIÓNVIII CONGRESO INTERNACIONAL SOBRE INVESTIGACIÓN EN LA DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS (ISSN 0212-4521)http://ensciencias.uab.espág 494GARCÍA, J. y CANO, M. (2009). El paradigma de la complejidad como instrumento teórico y metodológico en lainvestigación didáctica sobre la contaminación y sobre la energía. Enseñanza de las Ciencias, Número Extra VIIICongreso Internacional sobre Investigación en Didáctica de las Ciencias, Barcelona, pp. 491-494http://ensciencias.uab.es/congreso09/numeroextra/art-491-494.pdfVIII CONGRESO INTERNACIONAL SOBRE INVESTIGACIÓN EN LA DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS (ISSN 0212-4521)http://ensciencias.uab.espág 495

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