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FORMACIN DE PROFESORES DE EDUCACIN SECUNDARIA
DIDCTICA ` DE FISICA Y QUIMICA
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Esta obra se ha realizado, para el ICE de la Universidad
Complutense, por el
siguiente equipo de profesores:
Antonio Ruiz Senz de Miera Mara Paloma Varela Nieto
Mara Mercedes Martnez Aznar
El diseo inicial del modelo y el asesoramiento a los autores ha
sido realizado por
el equipo formado por los siguientes profesores.-
Gonzalo Vzquez Gmez, de la Universidad Complutense de Madrid
Jaime Sarramona Lpez, de la Universidad Autnoma de Barcelona M Jos
Fernndez Daz, de la Universidad Complutense de Madrid Eduardo Lpez
Lpez, de la Universidad Complutense de Madrid
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ICE de la UCM
CAP
FORMACIN DE PROFESORES DE EDUCACIN SECUNDARIA
DIDCTICA
DE FISICA Y QUIMICA
UNIVERSIDAD COMPLUTENSE
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Reservados todos los derechos. Ni la totalidad, ni parte de este
libro, pueden reproducirse o ransmitirse por ningn procedimiento
electrnico y mecnico, incluidos los de fotocopias, grabacin
magntica o cualquier almacenamiento de informacin y sistema de
recuperacin, sin permiso escrito del ICE. ? ICE de la Universidad
Complutense C/ Santsima Trinidad, 37 Telfs.: 91 394 67 01 / 91 394
67 03 28010 Madrid ISBN: 84-7491-548-1 Depsito Legal: S.
911-2001
Impreso en Grficas VARONA Polgono El Montalvo, parcela 49 37008
Salamanca
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ndice
Introduccin Bibliografa
Tema 1. Fuentes para la elaboracin del currculo de Fsica y
Qumica en la Educacin Secundaria Tema 2. Aspectos epistemolgicos de
la Ciencia: su relacin con el currculo de Fsica y Qumica Tema 3. El
diseo curricular de Fsica y Qumica en la Educacin Secundaria
Obligatoria Tema 4. Diseo curricular base de las materias de Fsica
y Qumica en el Ba chillerato. Tema 5. Objetivos de la enseanza
-aprendizaje de la Fsica y la Qumica en la Educacin Secundaria
obligatoria Tema 6. Objetivos de la enseanza-aprendizaje de la
Fsica y la Qumica en el Bachillerato LOGSE Tema 7. Secuencia de
contenidos para la Fsica y la Qumica en la Educacin Secundaria
obligatoria Tema 8. Los contenidos del Bachillerato LOGSE y
criterios para su secuencia Tema 9. Estrategias metodolgicas.
Aspectos generales Tema 10. La utilizacin de los esquemas
conceptuales alternativos de los alumnos como estrategia
metodolgica para la programacin de Fsica Tema 11. La utilizacin de
los esquemas conceptuales alternativos de los alumnos como
estrategia metodolgica para la programacin de Qumica Tema 12. Los
mapas conceptuales un recurso didctico Tema 13. Resolucin de
problemas de papel y lpiz Tema 14. La resolucin de problemas
prcticos en el laboratorio Tema 15. La energa. Un ejemplo de unidad
didctica Tema 16. El papel de los recursos materiales en la
enseanza de la Fsica. y la Qumica Tema 17. La evaluacin de la Fsica
y la Qumica en la Educacin Secundaria Tema 18. La prctica de la
evaluacin en el currculo de Fsica y Qumica en la Educacin
Secundaria Tema 19. El seminario del departamento como mbito de
programacin curricular Tema 20. Lneas de investigacin e innovacin
en didctica de las ciencias experimentales
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Introduccin
En los mdulos anteriores has estudiado cuestiones relacionadas
con la docencia
en general, algunas con claras aplicaciones a tu trabajo en el
aula, pero con un carcter general, aplicables a cualquier
asignatura. En este mdulo, por el contrario, nos vamos a centrar en
los aspectos didcticos y de diseo curricular de la Fsica y la
Qumica.
El mdulo se ha estructurado en cuatro partes, en la primera,
desarrollada en cuatro temas, se trata todo lo relacionado con el
diseo curricular base de Fsica y Qumica en la Enseanza
Secundaria.
En la segunda, la ms extensa con 14 temas, se abordan todas las
cuestiones a tener en cuenta para realizar la programacin de la
Fsica y Qumica en Secundaria: los objetivos, la seleccin y
organizacin de contenidos, la seleccin de estrategias metdolgicas,
el papel de los recursos y la evaluacin.
En la tercera, tema 19, se analiza la importancia M seminario
como mbito de programacin didctica.
En la cuarta, tema 20, se indican las lneas de trabajo e
innovacin en didctica de la Fsica y la Qumica.
A continuacin se hace un anlisis de los contenidos de cada tema
de forma individual.
En el tema 1 se tratan las fuentes M currculo. En concreto, se
pretende establecer cmo se adeca lo tratado en los mdulos generales
al establecimiento del currculo de Fsica y Qumica.
En el tema 2 se comentan algunos aspectos sobre epistemologa de
la Ciencia como una de las bases del currculo.
Los temas 3 y 4 tratan sobre los planteamientos generales del
diseo curricular base de la ESO y el Bachillerato LOGSE. En ellos
se abordan las caractersticas de cada una de las etapas, cmo se
estructuran las distintas materias de Fsica y Qumica y los bloques
de contenidos que se deben tratar.
Los temas 5 y 6 tratan de los objetivos de la ESO y el
Bachillerato res-pectivamente. En el primero se plantea cmo los
objetivos de la ESO, que son capacidades, condicionan los
contenidos que se deben desarrollar. El tema 6 realiza un
planteamiento anlogo para cada una de las asignaturas de Fsica y
Qumica del Bachillerato. Dadas las caractersticas de esta etapa y
el que haya que considerar cuatro asignaturas, el tratamiento no es
tan por menorizado como en el tema anterior.
En los temas 7 y 8 se tratan los contenidos de la ESO y el
Bachillerato respectivamente. En el primero se comentan los
criterios de seleccin de contenidos de acuerdo con los criterios
oficiales: Qu se puede hacer en el primer ciclo? Qu nos quedara
para el segundo ciclo? Adems, se comentan otros posibles modelos de
secuencias. El tema 8 desarrolla el currculo oficial. No debemos
olvidar que el R.D. 1179/92 en su anexo establece el currculo para
cada una de las asignaturas del
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Bachillerato en el territorio MEC y que las pruebas de
selectividad LOGSE se ajustan al mismo de forma precisa.
El equipo de autores considera que esta parte del mdulo, temas 9
al 15, es la que sustantiva la Didctica de la Fsica y la Qumica
como disciplina y que su conocimiento es fundamental para el
profesorado como parte de su formacin bsica, que le aportar
criterios para la realizacin y desarrollo de cualquier propuesta
curricular.
El tema 9 tiene un carcter general y de presentacin. Sirve de
puente entre los anteriores que tratan cuestiones sobre diseo
curricular y los 6 siguientes que abordan aspectos metodolgicos. De
forma global trata de responder a la pregunta: qu se puede hacer
para ensear los contenidos seleccionados en el diseo del currculo?
En concreto se va a centrar en tres aspectos: cmo ensear conceptos?
cmo resolver problemas? Y cmo utilizar el laboratorio?.
Los temas 10 y 11 abordan las ideas previas de los alumnos
analizando los tipos de esquemas conceptuales alternativos ms
habituales en Fsica y Qumica. Es uno de los aspectos que ms ha
contribuido en los ltimos aos al desarrollo de la didctica de la
Fsica y la Qumica por lo que con sideramos necesario desarrollarlo
con un mnimo de rigor.
El tema 12 trata sobre los mapas conceptuales como un recurso
con diversas utilidades: como organizador de la materia, como
tcnica de aprendizaje, como recurso explicativo, como tcnica de
evaluacin.
Los temas 13 y 14 se ocupan de la resolucin de problemas. En el
primero los denominados de lpiz y papel, y en el segundo los
problemas del laboratorio. En ambos casos se trata de aplicar lo
aprendido (conceptos, procedimientos y actitudes) para responder y
resolver cuestiones para las que no tenemos una respuesta
inmediata.
El tema 15 pretende ser una aplicacin de todo lo anterior: cmo a
partir de los objetivos propuestos y de la secuencia de contenidos
establecida, y utilizando unas determinadas herramientas
metodolgicas se puede disear un programa de actividades para
estudiar la energa (idea estructurante del currculo de Fsica y
Qumica de la ESO y el Bachillerato).
En el tema 16 se comenta la utilizacin de recursos materiales
como 10 son el libro de texto, el ordenador, el vdeo, la prensa. Se
criumeran programas de ordenador y vdeos concretos.
En los temas 17 y 18 se trata la evaluacin. Sirven para
completar el ciclo de la enseanza-aprendizaje: en los 6 primeros
temas se comenta el diseo curricular, en los 7 siguientes se
presentan estrategias para el establecimiento y puesta en prctica
de este currculo y ahora se comenta como se evala todo el proceso.
Se comienza con una revisin de los aspectos especficos de la
evaluacin de Fsica y Qumica, para seguir con la evaluacin en la ESO
y en Bachillerato.
El tema 19 se titula El Seminario como mbito de actuacin
didctica. Se comenta la estructura de un Instituto de Secundaria
para situar el seminario en ella. Se analiza el funcionamiento M
seminario: sus componentes, las reuniones de seminario. Otra parte
se dedica al anlisis de los documentos que elabora el semnario: la
programacin anual y la memoria.
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En el tema 20 se trata sobre la innovacin en el rea, se comentan
las lneas principales de innovacin y el trabajo que desarrollan
algunos grupos de trabajo especialmente significativos.
La implantacin de la LOGSE se completar en el ao 2002, momento
en que llevar 12 aos de funcionamiento, por lo que se ha hecho
necesario introducir modificaciones que la vayan adecuando a la
realidad. En este sentido estaran los dos Reales Decretos 3473/2000
y 3474/2000 que establecen los nuevos contenidos mnmos comunes a
todo el Estado Espaol y que debern ser desarrollados por las
distintas Comunidades Autnomas para obtener los currculos
definitivos. Al ser una novedad, respecto al marco educativo vigen
te, a lo largo del libro los encontrars citados frecuentemente.
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Bibliografa AUSUBEL, D. P.; NOVAK, J. D. y HANESIAN, H. (1986):
Psicologa educativa. Un punto
de vista cognoscitivo. Trillas. Mxico. Desarrolla diferentes
aspectos sobre el aprendizaje, claramente aplicables a la enseanza
de las ciencias, haciendo hincapi en los factores cognoscitivos,
afectivos v sociales.
CHALMERS, A. E (2OO): Qu es esa cosa llamada ciencia? Una
valoracin de la naturaleza y el estatuto de la Ciencia y sus
mtodos. Siglo XXI. Madrid. Libro fundamental para iniciarse en la
epistemologa de la Ciencia. Realza una crtica del positivismo
ingenuo y expone las ideas de Popper, Kuhn, Lakatos Y
FeYerabend.
DRIVER, R.; GUESNE, E. y TIBERGHIEN, A. (1989): Ideas cientficas
en la infancia y la adolescencia. Morata. Madrid. Una revisin de
las concepciones de los alumnos sobre diversos fenmenos fsicos y
qumicos.
GIL, D. y MARNEz TORREGROSA, J. (1987): La resolucin de
problemas de Fsica. Una didctica alternativa. Vicens Vives.
Barcelona.
Plantea la resolucin de problemas de papel y lpiz como un
actividad de investigacin. Incluye propuestas concretas para
transformar los enunciados tradicionales en otros ms abiertos que
requieran la emisin de hiptesis por los alumnos.
GIL, D. y otros (1991): La enseanza de las Ciencias en la
Educacin Secundaria. ICE de la Universidad de Barcelona Horsori.
Barcelona.
A partir de la pregunta: qu debemos saber los profesores de
ciencias? realiza una revisin de algunos problemasfundamentales del
aprendizaje de las Ciencias, para tenninar analizando la evaluacin
y el diseo del currculo. GUTIRREZ, R. y otros (1990): Enseanza de
las Ciencias en la educacin intermedia.
Rialp. Madrid. Hace referencia a las tendencias actuales en los
currculos de Ciencias.Realiza una buena
presentacin de las bases psicolgicas para el diseo curricular
del rea de ciencias. Presenta deforma amplia y detallada aspectos
sobre evaluacin
HIERREZUELO, J. Y MONTERO, A. (1988): La Ciencia de los alumnos.
Su utilizacin en la didctica de la Fsica ' y la Qumica. Laia.
Barcelona.
Texto findamental. Incluye una revisin general sobre las ideas
previas de los aluinnos en Fsica y Qufinica. Alfinal de cada
captulo propone algunas sugerencias didcticas.
JIMNEZ, M. P. y otros (1992): Didctica de las Ciencias de la
Naturaleza.Ministerio de Educacin. Madrid.
LLORENS, J. A. (1996): Conocer los niateriales. Ideas y
actividades para el estudio de la Fsica, Qumica y Tecnologa en la
enseanza Secundaria. Ediciones la Torre. Valencia.
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Propone tareas para que el alumno profundice en las propiedades
fisicoqumicas de la materia destacando aspectos prcticos - Y
cotidianos.
LLORENS, J. A. (1992): Comenzando a aprender Qumica. De las
ideas alternativas a las actividades de aprendizaje. Visor.
Madrid.
Resulta de gran inters para el estudio de las ideas alternativas
de los alumnos en Qumica. Es interesante el planteamiento sobre la
influencia del lenguaje en el aprendizaje.
MEC - Secretara de Estad de Educacin (1992): Secundaria
Obligatoria (Cajas Rojas). Madrid.
NOV^ J. D. y GOWIN, D. B. (1988): Aprendiendo a aprender Martnez
Roca. Barcelona. Muy til para introducirse al uso de los mapas
conceptuales y de la " V" de GowiN. OSBORNE, R. y FREYBERG, R
(1991): El aprendiZaje de las Ciencias: implicaciones de
la Ciencia de los alumnos. Narcea. Madrid. Parte de las ideas
previas de los alumnos (10-15 aos) y analiza las diferencias entre
las
expectativas del profesor al prograniar la asignatura Y los
resultados obtenidos, propone soluciones concretas para reducir
tales diferencias.
PERALES, F. J. Y CAAL, P. (Direccin) (2000): Didctica de las
Ciencias Expe-rimentales. Coleccin Ciencias de la Educacin. Marfil.
Alcoy.
Se podra considerar como un manual para estudiantes de Didctica
de las Ciencias Experimentales que aborda los aspectos
Fundamentales actualizados del rea de conocimiento.
SHAYER, M. y ADEY, R (1984): La Ciencia de ensear Ciencias.
Narcea. Madrid. A partir de la teora de Piaget se estudian los
estadios evolutivos del desarrollo
cognoscitivo de los escolares y se relacionan con el aprendiZaje
de conceptos fsicos, qumicos y biolgicos.
VARELA, R, FAvIERES, A., MANRIQUE, M. J. y PREZ, M. C. (1993):
Iniciacin a la Fsica en el marco de la teora constructivista. CIDE.
Madrid.
Estudia detalladamente las ideas de los alumnos de Secundaria en
Fsica (energa, electricidad y calor). Resulta de gran utilidad para
disear actividades de clase.
VV. AA. (1995): Gua de recursos didcticos de las Ciencias de la
Naturaleza. Secretara de Estado MEC. Madrid.
Presenta tres apartados: recursos audiovisuales, informticos y
bibliogrficos de gran utilidad comofuente de infrmacin orientada
hacia la ESO.
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Tema 1
Fuentes para la elaboracin del currculo de Fsica y Qumica en la
Educacin Secundaria
Introduccin
En este tema vamos a presentarte aquellos aspectos que
determinan la elaboracin de los modelos curriculares y que se
denominan fuentes del currculo. Nos referiremos a las bases
epistemolgicas, psicolgicas, pedaggicas y sociolgicas. A lo largo
de su desarrollo mencionaremos, a travs de preguntas, los aspectos
que hoy centran fundamentalmente la polmica sobre el currculo de
Ciencias.
Para una mejor comprensin del tema, debers tener presente los
aspectos tratados en los mdulos de Programacin Curricular y
Psicologa Evolutva y Aprendizaje. Por otra parte, dado su carcter
terico, muchos de los conceptos se retomarn en los temas
siguientes.
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En el nm. 139 de la revista Cuadernos de Pedagoga, de 1986,
puedes consultar los artculos de C. Cofi y J. Sarramona, que te
ayudarn a ampliar algunos de los conceptos generales que aqu se
presentan. Tambin puedes leer el articulo de A. Caamao en Enseanza
de las Ciencias, 6(3), 1988, que tiene un tratamiento especfico
para el currculo del Area de Ciencias de la Naturaleza. Por ltimo,
es adecuado que tengas a mano, las disposiciones legales sobre el
Diseo Curricular Base (BOEde 25-3-1992). 1. Fuentes del
currculo
El currculo, como uno de los factores fundamentales de una
reforma educativa, refleja los principios ideolgicos, econmicos,
polticos, socales,...,orientadores del sistema educativo.
El currculo, del que hablaremos detenidamente a lo largo de los
siguientes temas (particularizado a Fsica y Qumica), supone el nexo
entre la teora educativa y la realidad de las aulas; es un proyecto
educativo que incluye elementos variados como: objetivos,
contenidos, orientaciones didcticas y criterios de evaluacin.
Para los expertos en el tema, existen unas fuentes, inspiradoras
de los modelos curriculares, de naturaleza distintas:
epistemolgica, psicolgica, pedaggica y sociolgica.
Desde estas consideraciones, se podrn decidir los contenidos
especficos para los currculos de las distintas reas y en nuestro
caso los propios de la educacin cientfica. Nos ayudar a establecer
aquellos aspectos especficos de las Ciencias Experimentales que van
a contribuir al currculo general de la Educacin Secundaria
Obligatoria y que no estn implicados o contemplados en las otras
reas especficas. 2. Bases epistemolgcas del currculo
Existe consenso al considerar que cualquier disciplina debe
impartirse siguiendo sus propios mtodos. Por ello, el conocimiento
de la estructura de las ciencias experimentales proporciona
elementos muy valiosos para la seleccin de los contenidos. Pero
esto puede plantear dudas, debido a que existen distintas posturas
respecto a lo que es la ciencia y el mtodo cientfico y
por lo tanto a corno se debe ensear. Para transmitir una visin
ms acertada de lo que hoy es la ciencia -una actividad humana,
un estilo de pensamiento y accin que trata de resolver los
problemas que se nos plantean-, resulta imprescindible conocer sus
distintos enfoques filosficos (ver tema 2). 2. 1. Conceptos o
procesos?
La respuesta a esta pregunta ha presidido, durante tiempo la
seleccin de los contenidos para los currculos de Ciencias.
Con anterioridad a los aos sesenta, los programas estaban
constituidos por los conceptos ms afianzados y que determinaban la
ciencia escolar. Posteriormente, en una etapa de auge del
desarrollo curricular, los currculos se orientaron a partir de los
procesos cientficos. Se consideraba
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que, comprendiendo las actividades del trabajo de investigacin,
se producira una mejor educacin cientfica.
En la dcada de los ochenta, las aportaciones de la Filosofa de
la Ciencia y de la Psicologa, a la que luego nos referiremos, han
reconsiderado el papel de los conceptos y de las teorias pero desde
el punto de vista de su construccin.
Hoy se asume la importancia de los procesos y el inters de su
valoracin (evaluacin). Esto supone tener presente los conceptos y
procedimientos, lo que plantea cuestiones sobre si deben ser
programadas las actividades de aprendizaje: separada o
conjuntamente; si hay actividades ms adecuadas para los conceptos y
otras para los procedimientos; o si los conceptos se aprenden por
medio de los procesos. 2.2. Conceptos estructurantes o no
estructurantes?
Dado el gran nmero de conceptos a aprender, algunos autores
consideran que cualquier disciplina dispone de una serie limitada
de ellos, que son la espina dorsal de los dems. As, a la hora de
disear los currculos escolares, se puede optar por precisar los
conceptos estructurantes o ideas eje (energa, materia, cambio,
sistema, etc.) que se encuentran en la base de las distintas
disciplinas cientficas, o bien, seleccionar los conceptos de
acuerdo con su desarrollo histrico, la lgica de la disciplina, su
dificultad, su carcter intuitivo y sus exigencias hacia el cambio
conceptual, etc. 3. Bases psicolgicas del currculo
Estas cuestiones ya han sido tratadas en el mdulo 2, no
obstante, creemos til ofrecerte aqu una sntesis de las teoras y
autores ms interesantes para la didctica de la Fsica y la
Qumica.
Es frecuente entre los profesores novatos, cuando los alumnos no
entienden algo, tratar de repetirlo de formas diferentes e incluso
igual, creyendo as aclarar las ideas de los alumnos. En muchos
casos estos esfuerzos resultan intiles, pues el problema estriba en
que la dificultad que entraa el concepto, idea, etc. precisa de
requerimientos cogntivos superiores a los disponibles por los
alumnos. Ello pone de manifiesto la necesidad de conocer como
aprende nuestro alumnado.
Desde la psicologa cognitiva, algunos modelos han servido de
referencia para la elaboracin de los currculos de Fsica y Qumica. A
continuacin nos referiremos a algunos de ellos. 3. 1. La
epistemologa gentica de Jean Piaget
Segn Piaget, los posibles efectos de las experiencias educativas
escolares sobre el desarrollo personal del alumno, estn
condicionados, entre otros factores, por el nivel de desarrollo
operatorio. As, se ponen de manifiesto la existencia de unos
estadios, sucesivos y relativamente universales. A cada estadio, le
corresponde una estructura mental, que supone unas posibilidades de
razonamiento y aprendizaje.
Los diseos didcticos para el rea de las ciencias, han tratado de
adaptar los contenidos a las capacidades intelectuales de los
sujetos (ms probables en la poblacin de cierta edad), o acelerar
los procesos de desarrollo cogtinivo.
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Para este fin, se han desarrollado taxonomas que ayudan a la
clasificacin de los objetivos y contenidos cientficos en funcin de
las demandas cognitivas (Shayer y Adey, 1984).
En lo que respecta a la distribucin de los temas dentro de un
currculo, para el caso de la Fsica, puede hacerse de forma
arbitraria, pues slo su estudio en profundidad permite la
integracin de los mismos.
En el caso de la Qumica, los aspectos descriptivos son
asequibles a los alumnos que carecen de las operaciones formales,
pero a partir de la introduccin del concepto de compuesto se
precisa el uso de modelos qumicos que, al ser de carcter abstracto,
no pueden desarrollarse sin un pensamiento formal mnimo. 3.2. La
teora del aprendizaje significativo de D. R Ausubel
Esta teora trata de explicar los procesos de aprendizaje de
bloques de conocimiento. El aprendizaje significativo supone la
relacin de las ideas nuevas con las ya disponibles en la estructura
de conocimiento de las personas.
Sus requisitos son: a) que el sujeto quiera relacionar las
ideas; y b) que el material de estudio sea potencialmente
significativo. Por otra parte, se pone de manifiesto que resulta ms
fcil aprender aspectos diferenciados
de un todo ms amplio, que a la inversa. El aprendizaje
significativo implica que los contenidos deben estar subordinados,
desde las ideas ms generales a las ms especficas, lo que permite al
alumno construir la realidad atribuyndole significados. Se debe
favorecer el aprendizaje signi
ficativo de hechos, conceptos, procedimientos y actitudes. La
significatividad del aprendizaje, se vincula con su funcionalidad;
es decir, que los
conocimientos aprendidos, se puedan transferir a situaciones
cotidianas, fuera del aula. La significatividad, se relaciona
tambin con la actividad del alumno, fundamentalmente de carcter
interno, que le permite construir su propio conocimiento.
Por otra parte, es necesario que el profesor conozca los
conocimientos previos de sus alumnos sobre los temas a ensear. El
anlisis de los supuestos errores, proporciona una informacin
fundamental sobre cmo se est elaborando el conocimiento. 3.3. Teora
del procesamiento de la informacin
Ms que de una teora, se trata de una serie de modelos
psicolgicos que conciben la mente como un ordenador digital.
En el campo de la didctica de las Ciencias, son muy interesantes
las investgaciones que se fundamentan sobre la teora de que la
informacin se almacena en la memoria en forma de esquemas. Un
esquema es una estructura mental de datos organizados
relacionalmente, que permite a los sujetos comprender el mundo que
les rodea.
En estos modelos, aprender es algo ms que recordar un contenido
almacenado en la memoria.
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3.4. Enfoque constructivista
Dentro de la Didctica de las Ciencias, existe un consenso
emergente, llamado constructivismo, segn el cual el alumno
construye su propio conocimiento a partir de su experiencia
personal. Esta, puede ser fruto de su relacin con el medio fsico
y/o social, o derivarse de la accin educativa. Todo ello, ha puesto
de manifiesto la necesidad de detectar y conocer las ideas y
co-nocimientos disponibles por los alumnos al enfrentarse a
cualquier situacin de aprendizaje, para orientarle durante la
construccin de su conocimiento. 3.5. Ciencia separada, integrada o
coordinada?
Frente a la postura tradicional de presentar las disciplinas
cientficas de forma independiente, hoy se barajan otras
alternativas: Ciencia integrada y Ciencia coordinada.
La Ciencia integrada, explicita los aspectos comunes a todas las
ciencias y permite una comprensin ms global de los fenmenos
naturales. Por ello, este enfoque se considera adecuado para el
primer ciclo de la ESO, dado que su estructuracin y la mayor
sencillez de los conceptos son ms aptos para los alumnos de estas
edades, cuyo desarrollo cognitivo est
menos evolucionado. La Ciencia coordinada, se refiere a una
estructuracin de las ciencias por separado, pero
con una coordinacin de los programas de los contenidos, en el
contexto elegido y en las actividades seleccionadas. Resulta ms
apropiado para alumnos en un estadio operativo formal (2. ciclo de
la ESO y Bachillerato). 4. Bases sociolgicas y pedaggicas del
currculo
Los currculos escolares dentro M sistema escolar, en todos los
niveles, proyecta un modelo de sociedad. El anlisis sociolgico,
permite determinar los contenidos cuya asimilacin resulta adecuada
para que el alumno llegue a ser un ciudadano democrtico, un miembro
activo de su sociedad.
El papel de la Pedagoga a la hora de determinar el modelo
curricular, pretende proporcionar el medio adecuado para
posibilitar y favorecer el desarrollo personal y social del alumno.
Esto se lleva a cabo a travs del anlisis de aquello que merece la
pena ser aprendido y cmo debe aprenderse.
El currculo no es slo un conjunto de conocimientos organizados y
secuenciados sino que comprende tambin las estrategias metodolgicas
coherentes con los conocimientos y objetivos a conseguir.
As, se considera oportuno aprender estrategias, ya sean mentales
y/o psicomotrices, lo suficientemente amplias como para ser
aplicadas a distintos aprendizajes, todo ello dirigido a aprender a
aprender. 4.1. Ciencia pura o aplicada?
A partir de la dcada de los ochenta, se est potenciando la
enseanza acerca de las ciencias que contemplan sus aspectos
prcticos, culturales y sociales.
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Este movimiento se ha denominado Ciencia-Tcnico-Sociedad o
C.T.S, y concibe que la educacin cientfica debe incluir las
relaciones entre la ciencia y la tecnologa y sus implicaciones
sociales. 4.2. Obligatoriedad y optatividad?
Tradicionalmente las enseanzas de las disciplinas se han
distribuido en asignaturas de
carcter obligatorio, Hoy existe una mayor tendencia a contemplar
la posibilidad de eleccin de asignaturas. por parte del alurrinado,
segn las propias capacidades o intereses.
En nuestro contexto educativo, para el segundo ciclo de la ESO,
los centros pueden ofrecer asignaturas optativas diseadas por ellos
mismos y en relacin con su contexto. El MEC, por su parte, ha
publicado algunos modelos de optativas (ver tema 3, apartado
4).
Una optatividad, ms de ndole acadmica, se encuentra en el
Bachillerato, donde adems de sus cuatro alternativas (Bachillerato
de Humanidades y Ciencias Sociales, Bachillerato de Ciencias de la
Naturaleza y de la Salud, Bachillerato Tecnolgico y Bachillerato
Artstico), los alumnos tienen la posibilidad de elegir algunas
asignaturas. Resumen
En este tema se han considerado las bases epistemolgicas,
psicolgicas, sociolgicas y pedaggicas del currculo de Ciencias de
la Naturaleza (Fsica y Qumica) para la Enseanza Secundaria.
Se destaca cmo el currculo debe considerar el desarrollo
cognitivo y la construccin M conocimiento a partir de las ideas
previas del alumno.
Tambin nos hemos referido a la vertiente social y pedaggica del
currculo, que proyecta el contexto social en que se desarrolla el
sistema escolar, y que determinan los aprendizajes valiosos y los
m.odos de enseanza.
Durante el desarrollo del, tema se han planteado algunas
preguntas, relativas al currculo de Fsica y Qumica, que suponen una
serie de alternativas a la hora de seleccionar y concretar los
contenidos de la educacin cientfica dentro del sistema
educativo.
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AUTOEVALUACIN
1. El currculo como proyecto educativo que refleja los
principios propios de una sociedad, qu elementos incluye?
a) objetivos, conceptos y actividades de aprendizaje b)
objetivos, contenidos, orientaciones metodolgicas y criterios de
evaluacin c) contenidos, actividades de aprendizaje y de evaluacin
d) contenidos conceptuales, de procedimientos y actitudes,
actividades de aprendizaje 2. Cules son las fuentes inspiradoras
del currculo?y su utilidad? 3. Si tenemos en cuenta la Teora de la
epistemologa gentica de Piaget, cul de las
siguientes alternativas habra que considerar al disear el
currculo de Fsica y Qumica? a) partir de los contenidos que
expliciten los aspectos comunes de las ciencias b) elaborar
materiales de estudio que establezcan relaciones entre la ciencia,
la tecnologa y
sus implicaciones sociales c) contemplar las disciplinas
cientficas de forma separada d) adaptar los contenidos escolares a
las capacidades intelectuales de los sujetos 4. Cules son los
requisitos para lograr un aprendizaje significativo? 5. Cmo se
deben subordinar los contenidos segn el modelo de Ausubel? 6. Con
qu aspectos se puede vincular la significatividad del aprendizaje?
a) con la funcionalidad y la actividad del alumnado b) con el nivel
de desarrollo operativo del alumnado c) con la estructura mental
del alumnado d) con los contenidos almacenados en la memoria que
tenga los alumnos 7. A qu llamamos esquema de conocimiento? 8. Qu
es el constructivismo? 9. Comentar los criterios que hoy
constituyen la polmica respecto a la elaboracin del
currculo de Fsica y Qumica. 10. Indicar en qu momentos de la
Educacin Secundaria resulta ms idneo, desde el
punto de vista psicolgico, la utilizacin de:
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a) currculos de Ciencia Integrada b) currculos de Ciencia
Coordinada
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SOLUCIONARIO
1. La opcin correcta es la b) [apartado 1, prrafo 2]. Las
restantes soluciones son incorrectas e incompletas.
2. Epistemolgicas, psicolgicas, pedaggicas y sociolgicas. Su
utilidad reside en que
posibilitan la seleccin de los contenidos propios del rea, y la
toma de decisiones sobre los procesos de enseanza.
3. La opcin correcta es la d). Otra opcin que tenga en cuenta
las ideas piagetianas
sera acelerar los procesos de desarrollo cognitivo como se
indica en el apartado 3. 1. Las restantes proposiciones se refieren
a formas de organizar los contenidos escolares
denominadas: Ciencia Integrada, para la opcin a) enfoque C- T-S
para la b) y enfoque disciplinar para la c).
4. 1) que el alumno quiera aprender.. y 2) que el material de
aprendizaje sea
potencialmente significativo... 5. A partir de las ideas ms
generales hasta llegar a las ms particulares. 6. La respuesta
correcta es la a) y est relacionada con las ideas de Ausubel sobre
el
aprendizaje [apartado 3.2., prrafo 31. Las respuestas b) y c),
hacen referencia a la Teora de Piaget [apartado 3. 1.1 y la
respuesta d) corresponde a la Teora del procesamiento de la
infor
macin [apartado 3.3.1. 7. La estructura mental de datos
organizados relacionalmente y que pernte a los
sujetos comprender el mundo que les rodea [apartad-3, prrafo
21.o 3 8. Un enfoque eniergente dentro de la Didctica de las
Ciencias que considera la
construccin personal del conocimiento a partir de la propia
experiencia, social y1o educativa.
9. Responder a partir de las cuestiones que aparecen en los
puntos: 2.1, 2.2, 3.5, 4. 1 y
4.2. 10. a) Primer ciclo de la ESO. b) Segundo ciclo de la ESO y
Bachillerato.
-
Tema 2
Aspectos epistemolgicos de la ciencia: su relacion con el
currculo de Fsica y Qumica
Introduccin
El objetivo de este tema es presentar unas ideas bsicas sobre
filosofa y epistemologa de la ciencia. Aunque no forman parte de
las asignaturas que habitualmente explicamos, se trata de
cuestiones fundamentales e n la formacin de cualquier profesor de
Fsica y Qumica al permitirle obtener una visin de la ciencia
diferente, obtenida desde fuera de su propia demarcacin que tienen
una influencia indudable en el aula. Hay que hacer notar que en los
currculos oficiales de las asignaturas de Fsica y Qumica de
Bachillerato LOGSE se incluyen dos temas titulados Aproximacin al
trabajo cientfico y Fsica (o Qumica) tecnologa y sociedad en los
que sin duda va a tener una aplicacin ms inmediata lo que tratemos
aqu.
Si bien la rnayora de nuestros alurrinos no van a ser cientficos
profesionales, estarn, y estn ya, inmersos en una sociedad en la
que el criterio cientfico ocupa un lugar preponderante. Es,
-
por ello, fundamental que el profesor no slo ensee Fsica y
Qumica, sino que aderns transmita una visin adecuada de estas
disciplinas que permita a los estudiantes adquirir una idea
correcta sobre su importancia, sus mtodos y sus lmites. Por
desgracia, la prctica habitual de muchos profesores se encuentra
anclada en visiones de la ciencia ampliamente superadas. Veamos dos
comentarios que abogan esta idea:
Nuestra pedagoga se basa en una imagen M mtodo cientfico que
tiene cien aos de an-
tigedad... Partiendo de la experiencia o bien de algunas
comprobaciones resultantes de la observacin Inmediata", levantamos
todo un edificio terico. (Giordan, A., 1982, La enseanza de las
ciencias, Pablo del Ro editor, Aladrid, pgina 42).
Durante los pasados 25 aos... Se ha animado a los profesores de
ciencias a dar cursos que ejemplifiquen los procesos de la
ciencia... aplicando una metodologa nductivisla... (que ofrece) una
imagen distorsionada de la ciencia. (Hodson, D., 1988, Filosofa de
la ciencia y educacin cientifica, recopilado en Constructivismo y
enseanza de las Ciencias, pgina 12, Diada editores,Sevilla).
Es corriente que se muestre la ciencia a los alumnos como una
maravillosa torre de sabidura
construida por los cientficos con una poderosa herramienta el
mtodo cientfico. Segn esto, la ciencia es verdad porque est basada
en la observacin de hechos y fenmenos reales. La estructura de la
ciencia sera como una cebolla, la labor del cientfico consistira en
ir eliminando las capas exteriores (teoras antiguas) para
aproximarse al ncleo central, a esa Verdad ltima.
En lo que sigue se va a mostrar como la idea que tienen de su
actividad los epistemlogos de la ciencia -en su mayora fsicos y
qumicos de formacin y los propios cientficos, se aleja
completamente de esta concepcin casi idlica y se adentra por
derroteros mucho ms inestables en los que incluso se relativiza la
propia importancia de la ciencia frente a otras formas de
saber humano. Como bibliografa bsica te pueden ser tiles las
siguientes referencias:
CHALMERs, Alan F. (1982). Qu es esa cosa llamada ciencia?
Editorial Siglo XXI (Madrid). CHALMERs, Alan F. (1992). La ciencia
y cmo se elabora. Editorial Siglo XXI (Madrid). KUHN, Thomas
(1975). La estructura de las revohiciones cientficas. Fondo de
cultura econmica
(Mxico). LAKATOS, Inire ( 1982). Histora tie la Genca y sus
reconstrucci . ones racionales. LAUDAN, Larry (1993). La ciencia y
el relativismo. Alianza Universidad (Madrid). LAUDAN, Larry (1996).
El progreso y sus problemas. Ediciones Encuentro.(Madrid). 1. El
positivismo
Este planteamiento de la ciencia surgi en Viena a principios de
siglo. Toda la teora positivista, en cualquiera de sus
manifestaciones, tiene como objetivo ltimo establecer un criterio
de verificabilidad para las teoras.
Para los positivistas resulta fundamental decidir sobre la
Verdad o Falsedad de una teora y de sus leyes. El mtodo para
conseguirlo es la observacin. Cuando un fenmeno se haya observado
cierto nmero de veces se puede generalizar inediante la induccin y
transformar as en una ley universal que se verificar siempre. El
mtodo que deben seguir los cientficos para desarrollar ua ciencia
verdadera se esquematiza en los siguientes pasos:
-
1. Realizar observaciones en la Naturaleza de los fenmenos. 2.
Analizar los resultados de esta observacin empleando como nica gua
la Lgica Formal y
las Matemticas. 3. A partir de la observacin de unos pocos casos
realizar generalizaciones, mediante la
induccin, para obtener leyes. 4. De las leyes, mediante
deduccin, se pueden realizar predicciones que permitan nuevas
observaciones. 1. 1. La crtica a la induccin
No cabe duda que el mtodo cientfico propuesto por los
positivistas lgicos resulta claro e
incluso atractivo; proporciona una explicacin formal de alguna
de las ideas populares sobre el carcter de la ciencia, su
objetividad y su mayor fiabilidad respecto a otras formas de
conocimiento. Sin embargo, su principal herramienta, la induccin,
no resiste un anlisis lgico.
En primer lugar surge la pregunta: Cuntas veces debe repetirse
determinada observacin para poder generalizarla por induccin?
Imaginemos que se quiere determinar por induccin el color de unas
bolas que estn en un saco, vamos sacando bolas y anotando su color,
que siempre es rojo. Si despus de sacar, por ejemplo, 20 bolas, en
el saco ya no quedan ms, se puede asegurar que Todas las bolas son
rojas.
Pero si en el saco queda otra bola, ya esta proposicin no sera
necesariamente cierta. El inductivista dira -bueno, no es
absolutamente cierta, pero al menos hay una gran probabilidad de
que sea cierta-. Las cosas cambian si en el saco, en vez de 21
bolas, hubiese 121, 1.000, 10.000 o nmeros mayores. En estos casos
la solucin podra ser, seguir realizando observaciones. Pero, qu
ocurrira si en el saco hubiese un nmero infinito de bolas?
Evidentemente, por muchas observaciones que se realizasen, la
induccin no tendra ningn valor de certeza sobre una proposicin ni
de probabilidad de certeza. Desgraciadamente para los inductivistas
esta es la situacin que se da en la ciencia; no debemos olvidar que
las leyes fsicas pretenden ser universales en el espacio y en el
tiempo. La induccin no resulta un procedimiento con suficientes
garantas para obtener leyes fsicas.
Una importante consecuencia de la metodologa inductivista
implcita en muchos curriculos de Fsica y Qumica-, es la proyeccin
de una imagen distorsionada de la ciencia como actividad neutral,
impulsada por su propia lgica interna y que funciona
independientemente de cuestiones sociohistrico-econmicas, con una
visin idealizada de los cientficos como personas objetivas, de
mente abierta, sin sesgos, y posecoras de un mtodo todopoderoso e
infalible para determinar la verdad sobre el universo.
Estos mitos sobre la ciencia y los cientficos son interiorizados
por los profesores durante su propia formacin cientfica y, por
ello, se les transmite a los alumnos a travs del currculo. 2. El
falsacionismo
En 1919 Karl Popper se dio cuenta de la inconsistencia de la
induccin como criterio centfico y como alternativa desarroll su
criterio de falsabilidad, que podra enunciarse as:
-
Si las observaciones experimentales que coinciden con una teora
no permiten verificar la por induccin, las observaciones que la
contradigan permitirn, al menos, falsarla.
Bajo esta nueva ptica, una teora es autnticamente cientfica si
hace predicciones que
pueden llegar a ser incompatibles con los resultados
observacionales -en la terminologa de Popper, si puede ser falsada.
El trabajo de los cientficos es disear esa experiencia que permita
falsar la teora. Se trata, por tanto, de una busca de experimentos
cruciales. Cada experimento crucial que falsa una teora ya
establecida, la invalida, con lo que se hace necesario el
desarrollo de otra nueva teora que sea capaz de incluir el
experimento falsador.
El criterio de falsabilidad tena algunas ventajas sobre la
induccin. En primer lugar no presentaba los inconvenientes lgicos
de aqulla; pues si bien una ley no puede verificarse mediante la
observacin y posterior induccin, en cambio puede ser refutada con
un experimento crucial. Adems la falsabildad consigue asignar a la
experiencia y a la observacin el carcter preponderante que tiene en
la prctica cientfica.
No se trata de acumular observaciones rutinarias e
intrascendentes, sino, dada una teora, de forma inteligente aquel
experimento que consiga falsaria. 2.1. Crtica al falsacionismo
Aunque supuso un avance importante en la epistemologa de las
ciencias, el Falsacionismo pronto tuvo que enfrentarse a series
crticas, que curiosamente de uno de los pilares en que pretenda
fundamentarse: la observacin. Las dificultades que encontraba el
mtodo cientfico propuesto por Popper pueden resumirse en la
siguiente pregunta:
Si el resultado de una observacin experimental no se ajusta a
determinada teora,
automticamente se considera que esta no es cierta y se desecha?
La respuesta, evidentemente, es negativa, debido a que no existe
ningn criterio de
verificabilidad para los resultados observacionales; esto es, no
hay garanta de que determinada medida experimental no pueda estar
equivocada. Cuando una teoria y una medida experimental son
contradictorias, no hay ningn criterio cientfico para establecer
cual es la correcta y cul la falsa. En la clase de Fsica o de
Qumica, frecuentemente, ante una duda o una discrepancia el
criterio lo establece el profesor, que no debe olvidar que l tambin
puede estar equivocado. Con su actuacin este profesor est
introduciendo un aspecto social en la ciencia que comentaremos en
apartados posteriores.
Es difcil atribuir el calificativo de falsador a un resultado
experimental, pues siempre han podido existir deficiencias en su
obtencin o incluso no haber tenido en cuenta todas las condiciones
iniciales del problema. De hecho, es corriente que en los perodos
iniciales, las teoras fsicas y qumicas tengan con convivir con
hechos que aparentemente las falsean. 3. Logicistas e
historicistas
Hasta aqu se ha tratado un enfoque de la filosofa de la ciencia
que, al margen de singularidades propias de cada teora, tiene como
objetivo ltimo articular algunos principios generales de tipo
metodolgico, que permitan obtener una gua para el trabajo del
cientfico. Un mtodo cientfico. Si alguna vez, en su aplicacin a
casos concretos, el mtodo no produce los
-
resultados previstos, se debe, sin duda, a que fue
incorrectamente aplicado. Todos estos planteamientos de la
epistomologa de la ciencia a veces se engloban bajo el calificativo
de logicistas.
En contraste, y a partir de 1960, se ha desarrollado otra
aproximacin a la teora de la ciencia ms descriptiva. En ella, se
comienza por realizar un estudio histrico de la prctica de los
fsicos y los qumicos referida a casos concretos, las formas de
razonamiento y validacin que empleaban en cada caso para el
desarrollo de sus teoras, la importancia que conferan a la
expe-riencia, las fuentes que les permitieron establecer sus
hiptesis. Este nuevo enfoque -que desarrollaremos en los apartados
siguientes y que incluye manifestaciones muy divergentes entre si
(Kuhn, Lakatos, Feyerabend, Toulmin)-, ha recibido el nombre de
historicista. 4. Los paradigmas y las revoluciones cientficas de
Kuhn
Uno de los primeros en denunciar las inconsistencias de los
planteamientos logicistas fue Thomas Kuhn, en su obra La estructura
de las revoluciones cientficas. Este autor, fsico de formacin, al
estudiar la documentacin histrica, se dio cuenta de que la Fsica no
haba funcionado de acuerdo a un mtodo cientfico fijo, sino que
responda a procesos mucho ms complejos en los que intervenan
factores externos a la misma. Su idea del funciona
miento de la ciencia podra resumirse as: Hay ocasiones en que
una teora es sustituida por otra, estos cambios no son
continuistas,
sino que entraan un proceso de ruptura. El proceso por el que
una teora, perfectamente establecida, es sustituida por otra lo
denomina Kuhn revolucin cientfica. El ejemplo prototipo de
revolucin cientfica sera la revolucin copernicana, que tuvo lugar
en el siglo xvii y xviii, y que a partir de las ideas de Coprnico,
vino a sustituir el universo Aristotlico con su Astronoma y su
Mecnica, por los nuevos planteamientos de la mecnica
newtoniana.
El conjunto de ideas que constituyen una teora, las
caractersticas de los problemas que
aborda y sus propios lmites, constituyen para Kuhn un paradigma.
La mayora de los cientficos de una poca cualquiera, siguen o estn
adscritos al paradigma que est en boga en esa poca.
En determinado momento un cientfico o pequeo grupo de cientficos
proponen un nuevo
paradigma. Si el grupo de cientficos, autor de las nuevas ideas,
tiene poca influencia en la comunidad cientfica, estas pasan
desapercibidas por determinado tiempo o incluso de forma
definitiva; pero si los autores de las nuevas ideas tienen
suficiente influencia, o habilidad suficiente para que sean tenidas
en cuenta, puede abrirse un debate y dar lugar a una situacin de
crisis. Si las nuevas ideas -el paradigma emergente- consiguen
imponerse a las anteriores se produce una revolucin cientfica.
No existe ningn criterio, interno o externo a la ciencia, que
permita establecer cual es superi
. or entre dos paradigmas. Cuando un paradigma sustituye a otro,
no es cierto, como se suele admitir en las teoras tradicionales de
la ciencia, que las nuevas ideas se impongan debido a que explican
mejor todo lo que las antiguas e incluso algunas cosas ms. Por el
contrario, la realidad es que entre las antiguas y las nuevas ideas
existen muy pocos puntos en comn, siendo diferente el mbito en que
se aplican, los problemas que son capaces de resolver, los mtodos
de trabajo e
-
incluso el significado de las palabras que emplean. En la
terminologa de Kuhn, se dice que son inconmensurables. 5. Evolucin
selectiva de los conceptos de Toulmin
Un planteamiento que mantiene ciertas analogas con el de Kuhn es
el de Toulmin. Este autor considera la ciencia como un sistema de
ideas en evolucin permanente; algo parecido a la seleccin natural
de las especies biolgicas. En este caso, las especies que
evolucionan son los conceptos cientficos (fuerza, energa,
pontecial, etc.) de forma que sobreviven los ms aptos para explicar
los fenmenos naturales. A diferencia de Kuhn, considera que no
existen las rupturas o evoluciones cientficas. Para Toulmin, en
cada momento histrico existe un consenso sobre el significado y
utilizacin ms adecuada de los conceptos que, an teniendo el mismo
nombre no tienen el mismo significado en diferentes pocas.
De hecho, las concepciones que mantienen los cientficos modernos
no seran posibles sin la evolucin que estas han experimentado a lo
largo de la historia. No existe ningn criterio para reconocer si
una teora cientfica actual en verdadera o falsa, o si el consenso
que la comunidad cientfica mantiene en este momento sobre el uso de
un concepto es el adecuado. nicamente la evolucin histrica
posterior establece si determinada eleccin de la comunidad
cientfica fue o no adecuada.
Tanto la teora de Kuhn como la de Toulmin se han relacionado a
veces con el proceso de aprendizaje de la Fsica y de la Qumica, con
la forma en que evolucionan las ideas que los alumnos mantienen
sobre conceptos fsicos; en concreto, se han tratado de buscar
relaciones entre las ideas alternativas de los alumnos y
concepciones cientficas de pocas pasadas. Tambin se ha buscado
analogas entre las revoluciones cientficas de Kuhn y las rupturas
que experimentan las concepciones de los alumnos sobre los
conceptos de Fsica y Qumica. Como en ellas, estos cambios
conceptuales no son continuos, sino que se producen en determinados
momentos del aprendizaje de los alumnos. 6. Lakatos, la metodologa
de los programas de investigacin
Este autor, tambin fsico de formacin, ha criticado las ideas de
Kuhn y Toulmin, a los que acusa de elitistas, al poner toda la
responsabilidad de la eleccin entre dos teoras en la comunidad
cientfica y ms concretamente en sus lites dirigentes. Su obra es un
intento de encontrar un cierto criterio externo de racionalidad
cientfica, algo que permita a los cientficos elegir entre teoras
rivales y, en definitiva, sentir que trabajan en el sentido
correcto. En vez de estrictos criterios lgicos, como hacan
posivistas y falsacionistas, pretende nicamente un criterio
metodolgico. Su obra, como el mismo reconoce, tiene influencias de
Popper.
Segn mi metodologa los mas grandes descubrimientos cientficos
son programas de
investigacin que pueden evaluarse en trminos de problemticas
progresivas y estancadas; las revoluciones cientficas consisten en
que un programa de investigacin reemplaza a otro.
Para Lakatos, la ciencia no debe considerarse formada por teoras
sino por programas de
investigacin. Un programa de investigacin est constituido
bsicamente por un ncleo o centro
-
firme en el que se incluyen los principios bsicos y axiomas de
la teora, que por convencin se considera irrefutable. Un cinturn
protector formado por una serie de hiptesis complementarias,
compatibles con el centro firme, pero a diferencia de ste, son
susceptibles de modificacin, refutacin y cambio; su sentido ltimo
es proteger el ncleo del programa.
Adems, todo programa de investigacin debe disponerse de dos
heuristas o conjunto de reglas metodolgicas que orientan su
evolucin y desarrollo; una positiva, que da cuenta de los temas o
cuestiones que deben investigarse; y otra negativa que informa de
aquellos aspectos que no deben ser tenidos en cuenta como objeto de
atencin y estudio. la primera permite desarrollar el cinturn
protector mejorando la proteccin del centro. La segunda evita que
se investigue sobre posibles anomalas y evita el que el centro
firme sea refutado, desviando la investigacin de los cientficos que
trabajan en el programa hacia planteamientos que afecten nicamente
al cinturn protector.
A pesar de la claridad, e incluso belleza, de esta nueva
metodologa, la realidad de la prctica cientfica se impone, y el
mismo Lakatos tiene que reconocer que en la ciencia existen otros
factores sociales, polticos y econmicos, que eliminan incluso est
mnima racionalidad conseguida con los programas de investigacin. As
escribe:
Con suficientes recursos y algo de suerte, cualquier teora puede
ser defendida progre-
sivamente durante mucho tiempo incluso siendo falsa. 7.
Feyerabend y la anarqua metodolgica
Este autor va ms lejos que los anteriores, afiri-na que no
existe una metodologa especfica cientfica y que el nico rntodo
cientfico posible sera todo vale. Fla sido muy ci-lticado,
acusndole de destruir todo lo existente y no ofrecer nada a cambio.
Sus ideas, no obstante, presentan una imagen desmitificada de la
ciencia y su entorno, que puede resultar muy saludable en los
ambientes excesivamente academicos de la educacin, por lo que
merecen ser consideradas con atencin.
Para Feyerabend, la ciencia (Fsica, Qumica, Biologa) es una
actividad humana que no representa grandes diferencias con otras
como la poesa, la geografa o, incluso, la religin; en palabras
suyas:
La ciencia solo es uno de los muchos instrumentos que ha
inventado el hombre para ma-
nejarse con su entorno. Pero no es el nico, no es infalible y se
ha hecho demasiado poderosa, demasiado apremiante y demasido
peligrosa para ser abandonada a s misma.
Los cientficos, para conseguir ms poder, tratan de imbuir en los
ciudadanos un temor
reverencia hacia la ciencia y lo cientfico, convirtindola en una
especie de religin en la que ellos ofician de sacerdotes. Como
hacan los defensores de la nica y, verdadera religin, los
cientficos insinan que sus criterios son esenciales para llegar a
la verdad o pat-a conseguir resultados.
Con un sentido ms positivo, propone: Si deseamos comprender la
natu raleza, si deseamos dotninar nuestro entorno fsico, entonces
henlos de hacer uso de todas las ideas, de todos los nitodos y no
de una pequea seleccin de ellos.
La afirmacin de que no existe conocimiento alguno fuera de la
ciencia estra scienflain nulla sahs- no es ins que un cuento de
hadas interesado.
-
En su obra tambin se ocupa de la educacin y de los educadores.
Los maestros que usuftuctan graduaciones y tenien el fracaso,
moldean los cerebros de sus pupilos hasta que stos hayan perdido la
ltitna brizna de iinaginacin que alguna vez pudieran haber
posedo.
8. Laudan y el progreso cientfico
Este autor trata de superar los problernas episternolgicos del
falsacionismo de Popper y los
paradigmas de Kuhii, intentando, no obstante, introducir algn
tipo de racionalidad en el sentido de la ciencia, o rnejor, del
progreso cientfico. Renuncia a fundamentar el progreso cientfico en
cuestiones trascendentales como la verdad o la certeza y se centra
en aspectos rns. prcticos.
Mi propuesta... es que el objetivo de la ciencia consiste en
obtener teoras con una elevada
efectividad en la resolucin de problemas. Desde esta
perspectiva, la ciencia progresa solo si las teoras sucesivas
resuelven ms problemas que sus predecesoras.
Cuando habla de problemas, Laudan se refiere tanto a los
problemas conceptuales como a
los empricos. Unos y otros configuran el universo de una teora.
La comunidad cientfica se decanta entre una u otra teora en funcin
de las soluciones. Resumen
Despus de esta rpida visin de algunas de las teoras sobre la
epistemologa de la ciencia, si algo se pone de manifiesto es que
las respuestas a las preguntas Qu es la ciencia? Cules son sus
mtodos? no estn definitivamente cerradas (ver Laudan 1993). Como
profesores, podemos preguntarnos, cmo afecta esto a la
enseanza/aprendizaje de la Fsica y de la Qumica? Desde luego, la
respuesta no es evidente y presentar variantes segn las
preferencias epistemolgicas de cada profeson No obstante, pueden
hacerse algunos comentarios de validez general.
Se hace necesario superar los planteamientos positivistas de la
ciencia, que siguen impregnando gran parte de la enseanza de la
Fsica y la Qumica en todos sus niveles -desde primaria hasta la
Universidad, e incluso transcienden el mbito educativo y afectan a
la sociedad en general, creando una idea mitificada de la ciencia,
que en ltima instancia no resulta beneficiosa para nadie, ni
siquiera para los propios cientficos, que son convertidos en una
especie de Magos poseedores de la verdad y de un mtodo infalible
para decidir entre lo bueno y lo malo.
Tan importante como conocer las leyes de Newton o las leyes del
equilibrio qumico, es el desarrollar criterios claros para
responder a preguntas como: Qu tienen diferente las ciencias
experimentales respecto a otras disciplinas? Qu papel juega la
experiencia? Por qu es corriente escuchar: -se ha demostrado
cientficamente, como criterio irrefutable de verdad? Cuestiones que
aunque no reciban una contestacin en las clases de Fsica y Qumica,
condicionan la propia validez de las respuestas que puedan dar las
disciplinas cientficas a los fenmenos que estudian.
En resumen, es imprescindible bajar la ciencia del pedestal en
que a veces se la sita, asumir que es menos trascendente de lo que
se dice, que sus creaciones no son garanta de verdad absoluta.
Incluso un autor como Popper reconoce:
La base emprica de la ciencia objetiva no tiene nada de
absoluta; la ciencia no est cimentada
sobre una roca: por el contrario, podramos decir que la atrevida
estructura de sus teoras se eleva sobre
-
un terreno pantanoso, como un edificio levantado sobre pilotes.
Los introducimos desde arriba sin alcanzar un basamento natural...
simplemente no basta con que tengan firmeza suficiente para
soportar la estructura, al menos por el momento.
AUTOEVALUACIN
1.Cul de los siguientes argumentos se puede utilizar para
rebatir el principio de falsabilidad de Popper?
a) La induccin es un mtodo que no sirve en las ciencias
experimentales para establecer verdades universales.
b) El principio de falsabilidad no se ajusta a los principios
lgicos. e) Cuando existe una discrepancia entre teora y observacin
no existe ningn criterio para
establecer cual de ellas es la que est equivocada. d) La
falsabilidad presenta una insuficiencia lgica igual que la
induccin. 2. Por qu falla el positivismo como mtodo cientfico? a)
Debido a que las medidas observacionales siempre tienen un margen
de error. b) Porque la repeticin de una observacin y la posterior
induccin no es un mtodo
apropiado para establecer leyes universales. c) Debido a que las
teoras nunca son completas. d) Porque no se aplica de la forma
apropiada. 3. Dentro del positivismo, cul de las siguientes frases
es falsa? a) El principio de la induccin es perfectamente vlido
para obtener leyes universales. b) La observacin proporciona una
base segura a partir de la cual se deriva el conocimiento
cientfico. c) La ciencia para el inductivista con-lienza siempre
a partir de la observacin. d) El resultado de la observacin, para
el inductivista, depende de la teora. 4. Segn Kuhn, cuando en una
"revolucin cientfica" un paradigma nuevo se impone sobre
otro antiguo a) Entre las nuevas y las antiguas ideas existen
muy pocos puntos en comn. b) El paradigma ganador explica todo lo
que el antiguo y algunas cosas ms. e) Se debe a que el nuevo tiene
ms coherencia lgica que el antiguo. d) Se debe a que el antiguo ha
sido falsado por una experiencia crucial. 5. Segn Laudan los
cientficos deben elegir la teora que a) Est soportada por ms
observaciones experimentales. b) Tenga ms coherencia lgica. c)
Disponga de un programa de investigacin creativo. d) Tenga mayor
efectividad en la resolucin de problemas.
-
6. Indica verdadero o falso. Un programa de investigacin de
Lakatos a) Siempre tiene que estar basado en la observacin. b)
Establece algunas cuestiones que los cientficos no pueden abordar
en sus investigaciones. c) Nunca prosperar si es falso d) No puede
coexistir con hechos experimentales inexplicables.
SOLUCIONARIO
1. La respuesta correcta es la c). Si tienes dudas vuelve a leer
el apartado 2. 1. 2. La respuesta correcta es la b). En el apartado
1. 1 se encuentra la crtica a la induccin. 3. En esta preguntase
trata de decidir sobre que frase no es compatible con las ideas
del
positivismo. La nica frase que no es positivista es la d). Date
cuenta de que para el positivista la observacin es previa a la
teora.
4. La respuesta correcta es la a). Es lo que Kuhn quiere indicar
cuando dice que dos teoras
son inconmensurables. Ver el ltimo prrafo del punto apartado 4.
5. La respuesta correcta es la d) . Ver el apartado 8. 6. F, V, F,
F, En el apartado 6 encontrars la informacin relativa a los
programas de
Lakatos.
DIDCTICA DE FISICA Y QUIMICAndiceIntroduccinBibliografa
Tema 1 Fuentes para la elaboracin del currculo de Fsica y Qumica
en la Educacin SecundariaTema 2 Aspectos epistemolgicos de la
ciencia: su relacion con el currculo de Fsica y QumicaTema 3 El
diseo curricular de Fsica y Qumica En la Educacin Secundaria
ObligatoriaTema 4 Diseo curricular base de las materias de Fsica y
Qumica en el BachilleratoTema 5 Objetivos de la
enseanza-aprendizaje de la Fsica y Qumica en la Educacin Secundaria
ObligatoriaTema 6 Objetivos de la enseanzalaprendizaje de la Fsica
y la Qumica en el Bachillerato LOGSETema 7 Secuencia de contenidos
para la Fsica y Qumica en la Educacin Secundaria ObligatoriaTema 8
Los contenidos del Bachillerato LOGSE y criterios para su
secuenciaTema 9 Estrategias metodolgicas. Aspectos generalesTema 10
La utilizacin de los esquemas conceptuales alternativos de los
alumnos como estrategia metodolgica para la programacin de
FsicaTema 11 La utilizacin de los esquemas conceptuales
alternativos de los alumnos como estrategia metodolgica para la
programacin de QumicaTema 12 Los mapas conceptuales: un recurso
didcticoTema 13 La resolucin de problemas de lpiz y papelTema 14 La
resolucin de problemas prcticos en el laboratorio.Tema 15 La
energa. Un ejemplo de unidad didcticaTema 16 El papel de los
recursos en la enseanza de la Fsica y la QumicaTema 17 La evaluacin
de la Fsica y la Qumica en la Educacin SecundariaTema 18 La prctica
de la evaluacin en el curriculo de Fsica y Quimica en la Educacin
SecundariaTema 19 El seminario/departamento como mbito de
programacin curricularTema 20 Lneas de investigacin e innovacin en
didctica de las ciencias experimentalesINICIO
