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FilosoFa e historia de la ciencia y la tecnologa
6 ao (es)
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ndice
Filosofa e historia de la ciencia y la tecnologa y su enseanza en el Ciclo Superior de la Escuela Secundaria ................................. 195
Mapa curricular ........................................................................................................................ 197
Carga horaria ............................................................................................................................ 197
Objetivos de enseanza ......................................................................................................... 197
Objetivos de aprendizaje ....................................................................................................... 198
Contenidos ................................................................................................................................. 199
Organizacin de los contenidos ............................................................................. 202
Orientaciones didcticas ....................................................................................................... 212
Hablar, leer y escribir sobre temas de ciencia, su filosofa y su historia ... 212
Estudiar casos sobre el desarrollo histrico de la ciencia .............................. 215
Orientaciones para la evaluacin ....................................................................................... 219
Una propuesta de evaluacin ................................................................................ 219
Trabajos de investigacin e integracin de contenidos ................................. 220
Autoevaluacin, coevaluacin y evaluacin mutua ........................................ 221
Bibliografa ................................................................................................................................ 223
Para los casos de estudio .......................................................................................... 223
Para los temas de integracin ................................................................................ 224
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Orientacin Ciencias Naturales | Filosofa e historia de la ciencia y la tecnologa | 195
FilosoFa e historia de la ciencia y la tecnologa y su enseanza en el ciclo superior de la escuela secundaria
En el marco del Ciclo Superior de la Escuela Secundaria Orientada en Ciencias Naturales, la enseanza de las ciencias debe atender a los productos de la prctica cientfica, es decir, a sus teoras y descubrimientos, pero fundamentalmente al proceso de construccin de tales produc-tos. A su vez, los procedimientos, mtodos, presuposiciones, estrategias y dificultades que son tpicas de la tarea cientfica, y la actitud con la que los cientficos enfrentan esta tarea, tambin deben ser entendidos como notas distintivas de tales prcticas.
Por otra parte, la ciencia y la tecnologa impregnan inevitablemente la sociedad actual, de modo que los vnculos entre las personas, las comunidades, la relacin de los seres humanos con las dems especies y su entorno, la preservacin del entorno y la modificacin de las condiciones existentes estn mediadas por la comprensin y concepcin que la ciencia provee de cada una de estas interacciones y facilitadas, a su vez, por los artefactos provistos por la tecnologa.
Por este motivo, los seres humanos vivimos el mundo como nuestra cultura lo moldea; lo inter-pretamos, muchas veces, como lo muestra la ciencia; planificamos nuestras acciones sobre la base de las tecnologas disponibles y las previsibles; nos proponemos medios para lograr nuestros propsitos acordes al desarrollo actual y futuro, e incluso parte de estos propsitos son sugeridos por las capacidades de la ciencia y la tecnologa para generar distintos escenarios futuros.
A lo largo de la Educacin Secundaria, desde Ciencias Naturales en el 1er ao hasta las ltimas ma-terias de ciencias de la Orientacin en Ciencias Naturales se ha sostenido la profunda interrelacin entre la ciencia que se ensea, la ciencia de los cientficos y los desarrollos cientficos tecnolgicos que rodean a la comunidad educativa. Asimismo, se seal en varias oportunidades que la imagen de ciencia con que se concibe una propuesta curricular impregna necesariamente los contenidos y la propuesta formativa que el docente desarrolla en el aula. A tal respecto se ha afirmado:
Ciertamente toda concepcin de enseanza de ciencias naturales est en ntima y dia-lctica relacin con una imagen de ciencia. En el imaginario social existe una idea de ciencia que asocia el saber cientfico con la idea de verdad o verdadero, que concibe a la ciencia como la manera correcta de observar e interpretar el mundo. Se asume as que el conocimiento cientfico est demostrado mediante experimentos y es enunciado de una manera clara y sin influencias polticas, ideolgicas o ticas. Esta imagen equipara conocimiento con procedimiento (verdad con mtodo de mostrarla) y valores conside-rados positivos. Es decir, la ciencia aparece como verdadera porque est fundada en un mtodo infalible propuesto por los propios cientficos: el mtodo cientfico. Esta cien-cia objetiva es acompaada frecuentemente por una visin del conocimiento cientfico como desinteresado, movilizado nicamente por el deseo de saber y ajeno a cualquier mecanismo de poder y sin ninguna relacin con aspectos ticos. Para muchos pensadores y cientficos, ciencia y tica se constituyen como reas separadas. As la ciencia queda vinculada exclusivamente con cuestiones relativas al conocimiento emprico, lo que de-rivar en la actualidad, en una estrecha relacin con la tecnologa.1
1 dgcye, La enseanza de las Ciencias en la ESB en Diseo Curricular para la Educacin Secundaria.
1 ao. Ciencias Naturales. La Plata, dgcye, 2007.
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A partir de estas afirmaciones resulta adecuado, al cabo de seis aos de formacin en cien-cias en la Escuela Secundaria, incluir en el 6 ao de la Orientacin en Ciencias Naturales una materia que, adems de ser parte de la formacin general, aporte una visin filosfica acerca de un campo de conocimientos. Asimismo, esta materia permite que no solo los docentes re-flexionen y tengan en cuenta la imagen de ciencia implicada en su enseanza, sino que los alumnos visualicen, por medio de casos histricos, las distintas concepciones existentes acerca del desarrollo de las ciencias.
En los cursos tradicionales de filosofa de las ciencias los contenidos se organizan a partir de nociones abstractas y se desarrollan desarticulando artificialmente el contexto del des-cubrimiento, del contexto de justificacin de una teora. Para esta perspectiva de enseanza se ha adoptado el estudio de casos, que permite tratar integradamente aspectos de filosofa e historia de las ciencias vinculados a los desarrollos tecnolgicos de una sociedad en un momento determinado.
En las distintas materias de ciencias en la Escuela Secundaria se ha destacado que resulta im-portante no slo el aprendizaje de los conceptos cientficos sino tambin el debate y la postura crtica acerca del impacto social y cultural de la actividad cientfica.
Dada esta influencia de la ciencia y la tecnologa sobre los ciudadanos, parece indispensable que la Escuela Secundaria Orientada en Ciencias Naturales dedique una materia a la reflexin sobre las caractersticas propias de las prcticas cientficas y tecnolgicas. A largo plazo, se espera que esta reflexin preparare a los ciudadanos para la toma de posicin sobre el tipo de desarrollos que cree oportuno fomentar en su propia comunidad, la comprensin de las demandas de la sociedad que pueden abordarse desde alguna o varias de las disciplinas en in-teraccin, la valoracin de las diferentes tecnologas que pudieran responder a tales demandas en funcin de valores que esa comunidad desea sostener, y la toma de decisin sobre el tipo de entorno que es deseable para tal comunidad.
Debe sealarse que esta materia ser destinada, en el corto y mediano plazo, al desarrollo y profundizacin de las capacidades de reflexin, anlisis, comparacin, distincin, identificacin y valoracin de presupuestos, relaciones, previsin de consecuencias y otras capacidades aso-ciadas con el estudio de las prcticas y productos de la ciencia y la tecnologa en los contextos sociohistricos en los que tienen lugar.
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Mapa curricular
Materia Filosofa e historia de la ciencia y la tecnologa
Ao 6
Unidades
Unidad 1
Las teoras cientficas
Unidad 2
Controversias cientficas
Unidad 3
Teoras y mtodos
Unidad 4
Sucesin de teoras
Unidad 5
Articulacin entre teoras
Unidad 6
Ciencias formales y ciencias fcticas
Unidad 7
Ciencias Sociales
carga horaria
La materia Filosofa e historia de la ciencia y la tecnologa corresponde al 6 ao de la Escuela Secundaria Orientada en Ciencias Naturales. Su carga horaria es de 72 horas anuales; si se im-plementa como materia anual, su frecuencia ser de 2 horas semanales.
objetivos de enseanzaGenerar en el aula espacios de colaboracin entre pares para favorecer el dilogo sobre los fenmenos naturales y tecnolgicos que permita distinguir y describir los contextos sociohistricos de construccin de conocimientos y artefactos.Generar situaciones y proponer debates o experiencias en las cuales se pueda diferenciar entre el componente emprico y el conjetural del conocimiento. Acompaar a los estudiantes en la construccin del sentido de los aprendizajes en los di-versos problemas, actividades y tareas, entendiendo a estos aprendizajes como parte de un proceso de construccin de significados.Poner en circulacin en el aula la relacin entre la imagen de ciencia, la visin acerca de la historia de la ciencia y la concepcin sobre el desarrollo tecnolgico.
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Mostrar las diferentes maneras en que la historia de las disciplinas pueden abordarse des-tacando las ventajas y desventajas de cada perspectiva historiogrfica.Mostrar la diversidad de aproximaciones posibles a una situacin problemtica dentro del mbito de esta materia, organizando actividades que combinen situaciones como: bs-quedas bibliogrficas, debates y consultas con especialistas en los que se pongan en juego los contenidos que debern aprender los estudiantes.Plantear problemas apropiados, a partir de situaciones cotidianas y/o hipotticas, que per-mitan ir desde las concepciones previas personales hacia los modelos y conocimientos cientficos escolares que se busca ensear.Planificar actividades que impliquen investigaciones escolares, en las cuales se combinen si-tuaciones como: bsquedas bibliogrficas, trabajos de laboratorio y consultas con expertos.Preparar a los futuros ciudadanos para la toma de posicin sobre el tipo de desarrollo cientfico-tecnolgico que cree oportuno fomentar en su propia comunidad.
objetivos de aprendizajeConocer las caractersticas propias de las prcticas cientficas y tecnolgicas y los distintos marcos desde los cuales estas pueden ser interpretadas.Identificar caractersticas relevantes del contexto sociohistrico en el que tiene lugar una determinada construccin de conocimiento y de artefactos tecnolgicos.Reconocer, en distintos casos histricos, la interdependencia entre el componente empri-co, por un lado, y el marco conceptual y los artefactos de deteccin, por el otro.Analizar la interaccin entre los desarrollos tecnolgicos y las demandas de la sociedad que permiten ser cubiertas por tales desarrollos, as como el modo en que estos desarrollos afectan las teoras vigentes.Utilizar conceptos y procedimientos propios de la filosofa e historia de las ciencias duran-te las clases para dar argumentaciones y explicaciones de casos histricos o actuales.Leer textos de divulgacin cientfica o escolares relacionados con los contenidos de la mate-ria y comunicar, en diversos formatos y gneros discursivos, la interpretacin alcanzada.Establecer relaciones de pertinencia entre datos experimentales y modelos tericos y los contextos histricos en que estos se han generado. Distinguir la calidad de la informacin pblica disponible sobre asuntos vinculados con la historia de las ciencias y valorar esta informacin desde los marcos tericos construidos.
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contenidos
Los contenidos, como puede verse en el apartado Mapa curricular, se han organizado en uni-dades. Cada unidad responde a una problemtica de la filosofa de las ciencias que se ha con-siderado relevante y ha sido objeto de debate en el mbito acadmico; adaptadas a lo escolar, permiten visualizar las distintas posturas acerca de las ciencias, su mtodo y su desarrollo.
Asimismo, la perspectiva de enseanza y tratamiento de estos contenidos se ha organizado mediante estudios de casos emblemticos que, si bien no son los nicos posibles, sirven de modelo a la propuesta.
Por esta razn, cada unidad est organizada en tres ejes, que rescatan cada una de las perspec-tivas en las que los casos de estudio pueden ser abordados; estos ejes, que necesariamente se interrelacionan, son: filosofa de la ciencia, historia de la ciencia y desarrollo de las tcnicas y la tecnologa. Es decir, que cada una de las unidades estudia un caso histrico como forma de abordaje de los contenidos; cabe destacar que estos casos pueden ser enriquecidos mediante investigaciones escolares, tanto en lo que concierne a la ampliacin de informacin vinculada a cada caso, como la bsqueda de casos anlogos.
Los casos de estudio propuestos para esta materia pertenecen a diferentes disciplinas de las ciencias naturales y de la matemtica, incluyendo un caso de ciencias sociales para comparar los objetivos y los mtodos de estas ciencias con las anteriores. Esta modalidad est pensada para facilitar la identificacin de las caractersticas comunes y las distintivas de la prctica cientfica, segn cada rea de conocimiento. A su vez, esta variedad permite abordar la pol-mica entre la presunta unidad de mtodo y la especificidad de mtodo en cada disciplina.
Cabe aclarar que la presentacin de las unidades no prescribe un orden. Es posible efectuar una organizacin de los contenidos secuenciada por el eje de filosofa de la ciencia que va tocando los temas que tienen un orden interno desde esta perspectiva (relacin entre datos y teoras, contrastacin de teoras, progreso, etctera).
Otra organizacin posible de los contenidos es a lo largo de problemas de la historia de la cien-cia (descripcin de los contextos de construccin del conocimiento, el problema de las fuentes en historia, las discusiones sobre las categoras presentistas o contextuales, etctera).
Finalmente, tambin es posible una organizacin a lo largo del desarrollo de la tcnica y la tecnologa (avance en la precisin, los mtodos de deteccin y clculo, aumento de la eficacia y la eficiencia, la nocin relativa de anomala segn el nivel de precisin y la articulacin de disciplinas al interactuar unas con otras en las teoras aceptadas en la construccin de arte-factos tecnolgicos).
En la tabla que sigue a continuacin se presentan las unidades, indicando los contenidos de cada eje y los casos de estudio propuestos.
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Orientacin Ciencias Naturales | Filosofa e historia de la ciencia y la tecnologa | 201
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202 | DGCyE | Diseo Curricular para ES.6
organizacin de los contenidos
Unidad 1. Las teoras cientficas
Observacin, datos, hiptesis, hiptesis ad hoc, anomala, teora, contrastacin, corrobora-cin, refutacin, hiptesis auxiliares, comunidad cientfica, cosmovisin. Carga terica de la observacin asociada a instrumentos. Criterios de simplicidad, coherencia y xito explicativo. Cambio terico. Primeras nociones de progreso cientfico y progreso tecnolgico.
En esta unidad se trabajar a partir del problema histrico del surgimiento del geocentrismo (revolucin copernicana) como caso de estudio dado el inters que suscita su coherencia inter-na y su gran poder explicativo para la poca. Se intentar poner de manifiesto la adecuacin de la teora para los datos y la precisin de la poca, a la vez que se destacarn los datos anmalos que podran tomarse como pista de inadecuacin. Dentro del caso juega un papel esencial el problema de la observacin con instrumentos (que ser tratado en varias unidades a lo largo de la materia) y la organizacin de los datos bajo un marco terico o cosmovisin compatible con las dems creencias de cada poca.
A partir del anlisis del caso se abordar la nocin de hiptesis ad hoc distinguiendo las dos nociones que se encuentran habitualmente en la literatura cientfica: hiptesis que surgen para sobrellevar casos anmalos, pero pasibles de ser puestas a prueba independientemente de estos casos; o bien hiptesis que no tienen modo de ponerse a prueba independientemente del caso anmalo.
Son varios los episodios a analizar en los que se recurre a la utilizacin de hiptesis ad hoc: la formulacin de nuevos epiciclos para dar cuenta de las posiciones de los astros en el cielo, la propuesta de Coprnico de que las estrellas deben estar muy lejos (para la precisin de la po-ca), para no mostrar el efecto de paralaje, los efluvios que Kepler pens que eran responsables de la forma elptica de las rbitas, la inercia propuesta por Galileo para afrontar el resultado de que los objetos caen en la vertical del lugar, etctera.
Este caso permite tambin iniciar el tratamiento, que vuelve a aparecer en otras unidades, acerca de las diferentes concepciones sobre los cambios de teoras: la nocin de paradigma, revolucin cientfica, los programas de investigacin, la ciencia como empresa de resolucin de problemas, las controversias cientficas, la articulacin entre teoras sucesivas, el problema de la inconmensurabilidad. Es claro que las distintas perspectivas mencionadas no deben ser tratadas en total profundidad ya que muchas de ellas volvern a tratarse en otras unidades.
Tambin puede aprovecharse este caso de estudio para analizar el problema de encontrar teo-ras antecesoras, nocin que tambin se retoma en las unidades 3 y 4. Por ejemplo, se suele mencionar a Aristarco como antecesor de las ideas de Coprnico.
Dado que el caso histrico abarca un perodo que se suele identificar con el del surgimiento de la ciencia moderna, es propicio para la distincin entre tcnica y tecnologa y poner en evi-dencia el papel de la experimentacin y los datos para decidir sobre las hiptesis. Un recorrido por algunos instrumentos de medicin tpicos de la antigedad puede ser til para ilustrar la capacidad de clculo y organizacin de los datos.
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Orientacin Ciencias Naturales | Filosofa e historia de la ciencia y la tecnologa | 203
Es crucial que se analicen las modificaciones que introduce la invencin del telescopio y los avances que permiti el clculo infinitesimal en la unificacin de la astronoma y la fsica. Se debe hacer notar tambin que la distincin disciplinar, tal como la conocemos en la actualidad, no es del todo aplicable a tales perodos histricos, lo mismo que la delimitacin entre ciencia, no ciencia y pseudo-ciencia.
Se puede promover en el aula una discusin en grupos sobre los distintos modelos presentados, y ejercitar el debate en torno a las ventajas y desventajas de cada uno para explicar y predecir los movimientos celestes, detectar sus anomalas y proponer maneras de sobrellevar las ano-malas o dirimir las diferencias.
Para esta unidad se puede considerar la inclusin de simulaciones computacionales del movi-miento de los astros vistos desde la Tierra y desde un punto exterior al sistema en estudio para comparar los diferentes modelos explicativos (estas simulaciones estn disponibles en distintos sitios de internet; tambin pueden realizarse en las netbooks de Conectar igualdad).2 Tambin es posible el estudio de distintos instrumentos disponibles en la poca antigua y medieval como el astrolabio, los mapas de la antigedad, los mtodos de navegacin y las distintas maneras de medir el tiempo.
Unidad 2. Las controversias cientficas
Teoras rivales. Posicin internalista y externalista respecto al desarrollo de la ciencia. Comunidad cien-tfica. La idea del experimento crucial y sus crticas. Perspectivas historiogrficas: whig, antiwhig, anti-antiwhig, presentismo, anacronismo, diacronismo, contextualismo. Repercusin que cada perspectiva tiene sobre la nocin de progreso cientfico. Desarrollo de instrumentos. Relativa autonoma del cambio tecnolgico sobre la base de la nocin de precisin.
El problema de las controversias entre teoras o modelos cientficos que pugnan por explicar un mismo conjunto de situaciones experimentales siempre ha sido de inters, sobre todo porque ha suscitado debates acerca de si deben existir criterios nicos que permitan decidir entre una de la teoras o modelos. En esta unidad se propone abordar el tema de la controversia cient-fica desde una perspectiva historiogrfica a partir de la cual se podr introducir la distincin internalismo-externalismo. Se destacarn los aspectos relacionados con la comunidad cientfi-ca, el estudio de los actores sociales mediante el recurso a las biografas cientficas, las tcnicas utilizadas en la poca y la conformacin del consenso en la comunidad cientfica.
Para el tratamiento de los contenidos se propone utilizar el caso histrico de la discusin sos-tenida a mediados del siglo XIX entre Pasteur y Pouchet acerca de la generacin espontanea. Este debate no tiene su origen en el siglo XIX, sino que haba sido iniciada por Jan van Helmont (1577-1644), continuado por Francisco Redi (1626-1697), quien afirmaba haber logrado la refutacin de la generacin espontnea en gusanos, y continu hasta pleno siglo xix en el co-nocido debate que se propone como caso histrico para el tratamiento de esta unidad.
El caso es interesante para el estudio de las perspectivas whig, antiwhig y anti-antiwhig (en terminologa de Merton), la elaboracin de historias hipotticas y sealar el valor de las elec-ciones casuales en los resultados del desarrollo de la ciencia. Se analizar el impacto que la invencin del microscopio tuvo en esta polmica y el surgimiento de la microbiologa.
2 Pueden verse en http://videos.educ.ar/play/Disciplinas/_Fisica/Movimiento_de_los_planetas. Tambin puede consultarse en http://secuencias.educ.ar/mod/resource/view.php?id=4713
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204 | DGCyE | Diseo Curricular para ES.6
Un punto muy interesante para retomar a partir de este debate es el impacto sobre el trata-miento de epidemias, ya que hasta entonces las explicaciones clsicas del higienismo aerista (esencialmente infeccionistas) dejan de ser satisfactorias y dan lugar a las explicaciones funda-das en un contagionismo estricto.
Se promover la discusin sobre los aspectos que pueden ser tenidos en cuenta a la hora de evaluar una controversia cientfica. Puede recurrirse al uso de biografas cientficas para ana-lizar la polmica en cuestin.
En cuanto a la polmica sobre internalismo-externalismo se sugiere el anlisis de las pelculas Un milagro para Lorenzo o Y la banda sigui tocando, y la elaboracin posterior de informes sobre los criterios que se ponen en juego al sostener hiptesis.
Respecto de las perspectivas historiogrficas; se sugiere que los estudiantes se ejerciten en ela-borar diferentes narrativas de este caso histrico o de otros tomando para cada narrativa una postura historiogrfica especfica y explicitada.
El caso propuesto no es el nico posible para tratar los contenidos propuestos, tambin puede tomarse para esta unidad la controversia entre los partidarios de Newton y Young acerca de la naturaleza de la luz.
Unidad 3. Teoras y mtodos
Mtodo inductivo, mtodo hipottico deductivo. Las teoras como estructuras. El papel de los trminos introducidos por cada teora (trminos tericos para esa teora). La explicacin cientfica en sus formulaciones tradicionales: por cobertura legal, estadstico-inductiva, te-leolgica, causal. El problema de la articulacin entre teoras. El problema de establecer an-tecesores en las ideas cientficas. Instrumentos de medida avalados por teoras. Racionalidad de medios a fines en tecnologa. La discusin sobre la racionalidad de los fines.
Al estudiar los experimentos realizados por Gregor Mendel y relacionarlos con los conocimien-tos de gentica actual (ya estudiados en aos anteriores en Biologa) se abordar el debate acerca de la existencia de un nico mtodo cientfico, y las posturas que distintos autores han elaborado acerca del mtodo segn el cual procede (o debe proceder) la ciencia: mtodo inductivo, hipottico deductivo, la explicacin cientfica, el problema de la articulacin entre teoras sucesivas (de Mendel a la gentica actual) y la nocin de progreso tradicional (defen-dida hasta mediados del siglo xx).
En esta unidad se estudiar, mediante el anlisis del caso de Mendel, el problema de cules son datos vlidos para construir una historia de la ciencia, cul es el aporte que hacen las distintas fuentes histricas, y el problema de la reconstruccin racional del desarrollo cientfico.
Se plantear el problema de los antecesores (Mendel como padre de la gentica) y se valo-rarn las novedades tecnolgicas que permitieron el paso de la teora de Mendel a la gentica clsica, a los descubrimientos de Morgan y finalmente a la gentica asociada al adn. En esta su-cesin, es til sealar la invencin de microscopios de nuevas generaciones como el de barrido electrnico o el de efecto tnel. Esto permite visualizar la interdependencia existente entre los desarrollos logrados en distintos campos de la ciencia.
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A partir de este caso se analizarn y debatirn las nociones de explicacin cientfica, articula-cin de teoras de distintas disciplinas (qumica, fsica y biologa) que vuelven a aparecer en la Unidad 4 y se introducirn las nociones de eficacia, eficiencia y racionalidad mesolgica (razn direccionada a descubrir qu medios son adecuados para alcanzar los fi nes).
La posibilidad tecnolgica de manipulacin gentica permite introducir valores no epistmicos que impregnan los lineamientos del desarrollo cientfico y tecnolgico y que deben debatirse en una sociedad democrtica. Este caso puede tratarse en articulacin con contenidos de la materia Biologa, gentica y sociedad de este 6 ao.
Para tratar los contenidos de esta unidad, adems del anlisis del caso de Mendel y la gentica actual, se sugieren para el tratamiento de los valores no epistmicos las siguientes pelculas: Blade Runner y Gataca. A su vez, para el tratamiento de los temas de metodologa resulta muy adecuada la pelcula Despertares.
En cuanto a las etapas tpicas del mtodo, se propone el anlisis de las dificultades de cada una de estas etapas y no su sola mencin. Por ejemplo, analizar qu dificultades debi enfrentar Mendel al recolectar informacin de sus plantas, qu aspectos son relevantes para la observa-cin, cul es el criterio para decidir que se cuenta con un gran nmero de observaciones, cules son los criterios para decidir que los datos son confiables, qu presuposiciones se deben hacer al obtener plantas de generaciones sucesivas, etctera.
En cuanto a la sucesin de desarrollos tecnolgicos se sugiere que diferentes grupos expongan el funcionamiento de los distintos microscopios y en qu condiciones las observaciones por medio de estos no seran confiables. Esto pondr en evidencia la interdependencia entre supo-siciones tericas y obtencin de datos.
Unidad 4. Sucesin de teoras
Sucesin de teoras. Evolucin de las teoras referidas a un mismo mbito. Comunidad cien-tfica y consenso. El problema de la inconmensurabilidad y la continuidad en los conceptos y en los resultados. La carga terica en toda observacin. Subdeterminacin de la teora por los datos y el problema de la puesta a prueba de las teoras. Discusiones sobre el progreso en ciencia de acuerdo con las diferentes perspectivas en la nueva filosofa de la ciencia. Las teoras auxiliares como instrumentos de medida.
Las visiones ingenuas acerca de la historia de la ciencia tienden a creer que las sucesivas teoras que se ocupan de un mismo mbito de la naturaleza se van perfeccionando para dar lugar progresivamente a un saber que es cada vez ms adecuado a la realidad. En esta visin las su-cesivas teoras son aproximaciones a la comprensin de un mismo fenmeno o problema.
Para analizar esta problemtica se abordar, en esta unidad, el caso de la sucesin de teoras en biologa, en particular se tratar la secuencia de teoras biolgicas acerca de la diversidad de especies: fijismo, transformismo y evolucionismo (y sus autores ms representativos: Cuvier, Lamarck y Darwin-Wallace). Se analizar la pertinencia de agruparlos segn sus propuestas fundamentales y se identificarn las diferencias entre tales propuestas recuperando de manera crtica la nocin de antecesor. De este modo, se facilitar la introduccin de nociones como paradigma kuhniano o programa de investigacin lakatosiano.
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Al estudiar cmo interpretar las sucesivas teoras, es inevitable incluir la articulacin de teoras de distintas disciplinas,3 (la manera en que la teora de Darwin y Wallace contrasta con los cl-culos sobre la edad de la Tierra y cmo se articula con el uniformismo en geologa). En cuanto a la articulacin entre distintos campos de la ciencia, se destacar la informacin que las teoras de la evolucin obtienen en la actualidad de la datacin de fsiles basada en istopos radiacti-vos y la informacin extrada de los diferentes estratos o capas de sedimentacin en el suelo.
Al tratar estas temticas ser necesario presentar la llamada nueva filosofa de la ciencia destacando sus caractersticas distintivas: la carga terica de la observacin (tanto la asociada al uso de instrumentos ya abordada en unidades anteriores, como la asociada a cualquier ob-servacin dada la cultura, historia y capacitacin del observador) y la subdeterminacin de la teora por los datos.
Sobre este ltimo punto, vale la pena destacar que la tesis de Duhem-Quine4 debe aprove-charse en varios aspectos. Por un lado, puede mostrar que una serie finita (incluso una serie alineada) de puntos en un plano puede ajustarse con infinidad de curvas y que la eleccin de la ms simple (por ejemplo la recta) obedece a criterios metatericos como el de simplicidad. Por otro, abre el lugar a considerar las controversias cientficas, como lo habitual de la prctica cientfica, y al consenso como una construccin.
Otro aspecto importante a tratar en esta unidad es el referente a los experimentos cruciales. Si toda coleccin de datos admite ms de una interpretacin o hiptesis, entonces desde un punto de vista estricto no hay posibilidades de dirimir una controversia entre teoras rivales por medio del agregado de datos.
Sin embargo, debe mostrarse que los experimentos cruciales tambin tienen un valor retros-pectivo para la historia de la ciencia y sirven para desestimar conjuntos especficos de afirma-ciones: una vez observado que el fenmeno de las estrellas novas no ocurre en la atmsfera sino mucho ms lejos que la Luna, no es posible sostener el geocentrismo en su versin inicial con una zona supralunar inmutable.
Se propone que los alumnos, en grupos, estudien las respuestas de los distintos autores que han tratado este tema (la sucesin de teoras): Thomas Kuhn, Imre Lakatos y Larry Laudan. Para cada uno de ellos resulta interesante comparar no solo su visin de las sucesivas teoras, sino tambin analizar la nocin de progreso de la ciencia que deriva de los distintos marcos filosficos, por ejemplo:
paradigmas, revoluciones cientficas, ciencia normal y ciencia extraordinaria;programas de investigacin, reconstruccin racional de la historia;valores, mtodos y teoras. Problemas empricos y problemas conceptuales.
Desde el eje de Historia de la ciencia, esta unidad pone nfasis en los aspectos diacrnicos de la ciencia y fundamentalmente en la irrupcin de las nuevas perspectivas en filosofa de la ciencia, la importancia de la comunidad cientfica y qu cosas constituyen un problema para la comunidad en cada poca.
3 Este tema es objeto de tratamiento en la Unidad 5.4 La tesis de Duhem-Quine establece que es imposible poner a prueba de forma aislada una hiptesis cien-
tfica, porque un experimento emprico requiere asumir como ciertas una o ms hiptesis auxiliares (tam-bin llamadas asunciones antecedentes).
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Una aplicacin de lo estudiado en esta unidad puede ser que los alumnos comparen las creen-cias precientficas sobre la herencia y la evolucin que estn implcitas en la cultura (como la herencia por sangre o la ley de uso y desuso, por ejemplo), con las afirmaciones que los cient-ficos han hecho a lo largo de la historia.
Unidad 5. Articulacin entre teoras
Articulacin y unificacin entre teoras y disciplinas. Descubrimientos al azar (serendipia). Nocin de sensibilidad de los instrumentos. Modificacin de las nociones de anomala, corro-boracin y refutacin de acuerdo con las nociones de precisin y sensibilidad. Distincin entre ciencia terica y ciencia experimental, y ciencia bsica y ciencia aplicada. Anlisis crtico de estas distinciones y estudio de la interaccin entre estos campos. Relacin entre estas inte-racciones, los desarrollos tecnolgicos y las demandas sociales.
El estudio de las cosmologas actuales permite abordar las nociones de unificacin, articulacin e integracin que presentan las disciplinas en la actualidad (por ejemplo, el estudio de los fe-nmenos estelares y los resultados en aceleradores de partculas).
Dada la aparentemente nula repercusin que la cosmologa puede tener en aspectos prcticos para la sociedad, parece til analizar el fenmeno de la Big Science (grandes inversiones en aceleradores de partculas y exploracin espacial), relacionndolo con el contexto histrico en el que se desarroll la revolucin copernicana y su tambin aparente inutilidad prctica.
En el proceso de construccin de las teoras vigentes actuales, como la del Big Bang, debe sealarse nuevamente la aparicin de datos inesperados (serendipia), resaltando el papel de los descubrimientos casuales a lo largo de la historia de la ciencia (vase el caso de Penzias y Wilson al detectar la radiacin csmica de fondo).
Adems de sealarse nuevamente el aumento en la precisin, este tema permitir introducir el concepto de sensibilidad para destacar la capacidad de aumentar la relacin seal-ruido y as obtener informacin de radiacin aparentemente insignificante o porciones de energa exis-tentes durante lapsos extremadamente cortos. En este caso, se destacarn como instrumentos de medicin y deteccin los radio-observatorios y los aceleradores de partculas.
Son pertinentes aqu las investigaciones sobre aceleradores de partculas (tema tambin aborda-do en la materia Fsica, de 5 ao) y los instrumentos para detectar partculas subatmicas. Tales investigaciones permiten discutir el nivel de carga terica involucrado en la obtencin de datos en el panorama actual de la ciencia y los desarrollos tecnolgicos que la ciencia bsica promueve en sus experimentos. Asimismo, instalan el debate sobre la repercusin en reas de aplicacin, como la medicina nuclear, que han tenido los desarrollos para experimentos en el pasado.
Las discusiones sobre el origen y futuro del universo, que tienen gran difusin en videos de divulgacin cientfica, son buenos puntos de partida para volver sobre el problema de la sub-determinacin de la teora por los datos (por ejemplo, la discusin sobre la materia oscura que da cuenta de una amplia revisin del conocimiento establecido hasta ahora). Otra investigacin de inters es la bsqueda de casos que involucren descubrimientos cientficos en los que ha ju-gado un papel importante la casualidad de alguna observacin (por ejemplo, el descubrimiento de Fleming asociado con la penicilina).
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Unidad 6. Ciencias formales y ciencias fcticas
Distincin ciencias formales y ciencias fcticas. Sistemas axiomticos. Primitivos, frmulas bien formadas, axiomas, teoremas. Nocin de verdad en ciencias formales. Completitud, con-sistencia e independencia de los sistemas. Axiomatizacin e interpretacin. Modelos de un sistema axiomtico. Razonamientos vlidos y no vlidos. Falacias. Mtodo indirecto.
Uno de los puntos ms interesantes en los debates sobre epistemologa es la distincin entre ciencias fcticas y formales y el significado de verdad de los enunciados de cada una de ellas. En esta unidad se discutir y se propondrn criterios para la distincin entre ciencias formales y fcticas, distinguiendo como caso particular la geometra como ciencia formal (con teoremas), de la geometra del espacio o geometra fsica como ciencia fctica (con mediciones en el terreno).
Se estudiarn los elementos empleados en los sistemas axiomticos y los mtodos deductivos utilizados para justificar los teoremas a partir de los axiomas (no es necesario desarrollar con demasiado detalle los mtodos deductivos de la lgica, pero se deben introducir algunas reglas de inferencia para mostrar los mtodos tpicos de estas ciencias). En particular, se mostrarn ejemplos sencillos de la demostracin por el absurdo. Como caso de inters para este mtodo se estudiar el caso histrico del quinto postulado de Euclides, que da lugar al surgimiento de las geometras no euclideanas. Se analizarn las caractersticas de completitud, consistencia e independencia de los sistemas axiomticos y se ilustrar con diferentes sistemas interpretados como reglas de juego.
Se presentarn las nociones de axiomatizacin e interpretacin como la interaccin entre las ciencias fcticas y las formales (por ejemplo, la representacin en ecuaciones de un problema de fsica de cada libre, el clculo de los resultados y la posterior interpretacin de los resul-tados, respectivamente). Se explicitar, tambin, la relacin entre sistemas axiomticos com-pletos, consistentes e independientes con los casos de interpretacin como sistemas jurdicos, programas de computacin y reglas de algn juego de mesa.
Es importante mostrar que el crecimiento de un sistema jurdico implica acrecentar el siste-ma de axiomas (que corresponde en caso de imaginarlo axiomatizado) y que tal crecimiento conlleva el riesgo de resultar en un sistema inconsistente si no se derogan con anterioridad las leyes que puedan entrar en conflicto con las nuevas normativas. Se analizarn las con-secuencias de tener un sistema jurdico incompleto, los de un sistema inconsistente y los de uno dependiente.
Del mismo modo, se puede mostrar que el desarrollo de un programa (software) con m-dulos incompatibles o incompletos lleva a la falla del sistema y a la incapacidad de opera-cin del hardware.
Respecto al surgimiento de la geometra fsica en el antiguo Egipto, se estudiarn los primeros mtodos de la geometra fsica asociados con la medicin de los terrenos y la organizacin terica bajo un mtodo deductivo realizada por Euclides en el plano de la geometra formal. Se relacionar esta organizacin con lo que se entenda como mtodo adecuado para la organiza-cin del conocimiento: el mtodo deductivo, segn el cual todo conocimiento se debe obtener por deduccin a partir de enunciados autoevidentes (de all la importancia de los silogismos en la lgica aristotlica y otras surgidas en la poca y discutidas durante siglos).
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Esta unidad est pensada para el estudio de los mtodos de las ciencias formales, pero resaltando su conexin y distincin con las ciencias fcticas. Por ejemplo, no se aplican a las ciencias formales las consideraciones sobre el avance de los instrumentos de medicin, pero s las del avance en los mtodos de clculo, heursticas computacionales para la bsqueda de demostraciones, etctera.
El abordaje de sistemas axiomticos particulares se ver facilitado por la nocin de regla de juego. La confeccin de juegos cuyas reglas conformen un sistema completo consistente e in-dependiente de las acciones que puedan realizarse en l, es un primer ejercicio adecuado para la comprensin de los conceptos de ciencias formales. As, el uso de modelos, entendidos como casos empricos que instancian la axiomtica del sistema, es la plataforma concreta para la elaboracin de conceptos abstractos.
Un segundo ejercicio puede ser la bsqueda de un segundo modelo que cumpla con la misma axiomtica. Esto favorece la identificacin de la estructura abstracta y su diferencia con cada uno de los modelos que la cumplen.
En cuanto al tema de las geometras no euclideanas se sugiere el uso de maquetas de superfi-cies curvas que pueden aproximarse por superficies planas y en las que la suma de los ngulos interiores de un tringulo no es 180, por ejemplo, las superficies con curvatura positiva (esfri-cas convexas: exterior de una cuchara) y negativa (silla de montar o superficies cncavas como el interior de una cuchara). Esto permite visualizar la diferencia entre modelos bidimensionales que cumplen la axiomtica eucldea de los que no la cumplen.
Se sugiere tambin analizar teoremas sencillos como el de Tales o el de Pitgoras y comparar sus demostraciones con la constatacin de que sus afirmaciones se cumplen en el mundo em-prico con un cierto grado de precisin. As, se distinguen dos tareas diferentes segn se trate de afirmaciones de las ciencias formales o de las ciencias fcticas.
Respecto de los mtodos deductivos se sugiere que los estudiantes analicen diferentes esque-mas para distinguir los razonamientos vlidos de los no vlidos y que puedan identificar con destreza los razonamientos falaces. Este tipo de destreza puede ser profundizado con el uso de juegos sencillos como el sudoku (cuadrado mgico) o equivalentes (sokoban y otros en juegos de PC) que se resuelven por inferencias vlidas. Estas capacidades son propias del pensamiento formal, que puede ser estimulado a partir de estas actividades.
Unidad 7. Ciencias Sociales: el experimento de Milgram
Positivismo. Historicismo. Leyes y normas y el problema de la prediccin en ciencias sociales. Comprensin y explicacin. Naturalismo y antinaturalismo. Tradiciones hermenuticas. Cr-culo hermenutico. Relativismo y antirelativismo. Historias hipotticas. Aspectos ticos de la investigacin cientfica que forman parte de la metodologa.
En esta unidad se usar el experimento realizado por Stanley Milgram en Yale en la dcada de 1960 como caso para debatir y abordar la discusin sobre los mtodos empleados y los resulta-dos obtenidos en ciencias sociales. Se tratar la polmica naturalismo-antinaturalismo respec-to de mtodos y objetivos de estas disciplinas y las posiciones positivistas-historicistas acordes a la polmica. Esta unidad cumple, al igual que la anterior sobre ciencias formales, un papel de comparacin y contraste entre las prcticas de las ciencias sociales y las ciencias naturales.
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Esto permitir a los estudiantes sopesar que, aun en el caso de disciplinas que no parecen seguir los estndares de las ciencias naturales, existen estndares de rigurosidad y sistema-ticidad que respaldan lo expresado como conocimiento por sus investigadores. Asimismo, las corrientes interpretativas exhiben un arco de variantes que va desde las que priorizan las intenciones de los agentes hasta las que otorgan sentido a las acciones solamente desde la perspectiva del intrprete. Al igual que los mtodos en ciencias naturales, han mostrado una evolucin desde las propuestas inductivistas iniciales hasta las perspectivas actuales y siguen en discusin; es preciso sealar que lo mismo ocurre en las corrientes interpretativistas.
Una visin positivista y experimental de las ciencias sociales que plantee como objetivo el esta-blecimiento de leyes que permitan explicar hechos sociales por medio de causas sociales debe sopesarse en sus xitos y fracasos. Por un lado, muchos de los resultados de las ciencias sociales permiten predicciones y explicaciones, aun cuando sean sobre la base de regularidades esta-dsticas. Pero tales regularidades, pasan por alto los motivos, contextos personales e historia de cada agente, sin mencionar que no parecen dejar lugar a la discusin sobre el libre albedro.
En contraposicin, las corrientes historicistas, al proponer como objetivo la comprensin de los actos humanos y no la explicacin legaliforme o causal, parecen echar luz sobre los motivos y condiciones sociohistricas que llevaron a los agentes a tomar los cursos de accin que efectiva-mente tomaron, o incluso a otorgar sentido a sus acciones ms all de sus propias convicciones.
En la actualidad, ms que una posicin antagnica entre las corrientes naturalistas y las her-menuticas, se concibe a stas ltimas como complementarias por brindar informacin, com-prensin y explicacin de aspectos diferentes de la accin humana. La discusin debe mostrar la incompletitud de cada una de las visiones tomadas aisladamente y as comprender su coexis-tencia, sin dejar de analizar las diferentes maneras de aproximarse al problema.
En este misma unidad se aprovechar para profundizar el problema de la tica en la investiga-cin cientfica: la dificultad en configurar un arreglo experimental (ciego o doble ciego) con asignacin al azar a los distintos grupos al tratarse, por ejemplo, de estudios con enfermos terminales; el problema de observar a las personas sin su consentimiento y el de los lmites en los estmulos a los que puede someterse a una persona a pesar de su consentimiento.
Se analiza el contexto y los motivos que llevaron a la realizacin del experimento y la inter-pretacin de los resultados, y diversas consecuencias sobre la manera en que se comprenden los episodios histricos en relacin con las acciones humanas, en el marco de la obediencia a la autoridad.
Se sugiere presentar el experimento mediante algn video (de internet)5 y promover la discusin acerca de los siguientes puntos: posibilidad de predecir en ciencias sociales, distincin entre pre-diccin estadstica y prediccin de casos particulares, posibilidades de arreglos experimentales, di-ficultades de los arreglos experimentales, lmites en el tipo de investigacin, implicancias de los resultados, interpretacin de casos histricos a la luz de los resultados, capacidad para comprender los motivos de los agentes, tipo de abordaje necesario para acceder a tales motivaciones, diferencias que puedan surgir con los mtodos conocidos en ciencias naturales, papel del observador en cien-cias sociales, perturbacin de la observacin, predisposiciones del investigador, entre otros.
5 Por ejemplo http://www.youtube.com/watch?v=dIp-2Yjj8Ao, sitio consultado en 30 de Septiembre de 2011
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Adicionalmente, se recomienda la pelcula Babel para generar la discusin sobre la compren-sin de las acciones humanas individuales y las dificultades del intrprete en otorgar sentido a los actos ajenos debido a diferentes aspectos (culturales, lingsticos, grupo de pertenencia y personales). Tambin, se sugiere que los estudiantes continen la trama de la pelcula elaboran-do diferentes desarrollos posibles a partir de los datos de la historia, y que analicen el proceso de construccin de aquello que cuenta como dato en Ciencias Sociales.
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orientaciones didcticas
Como lineamiento general, se sugiere que los contenidos relativos a los tres ejes: Filosofa de la ciencia, Historia de la ciencia y Desarrollo de las tcnicas y las tecnologas sean abordados siempre en relacin a un caso de estudio, tal como se explicit en la organizacin de los contenidos. De este modo, se evita que estos contenidos queden desvinculados de sus contextos de construccin.
La intencin de esta materia no es recorrer la secuencia: mtodo inductivo, mtodo hipottico deductivo, paradigmas, programas de investigacin, de manera aislada de los casos que parecen dar respaldo a las distintas propuestas en filosofa de la ciencia, sino usar los casos como elemento de debate y mostrar estos mtodos como construcciones a posteriori que permiten analizarlos.
En este apartado se proponen orientaciones para el trabajo en el aula, a partir de los conte-nidos establecidos para este ao. Las orientaciones se presentan como actividades, no en el sentido de ejercitaciones para los estudiantes, sino prcticas sociales especficas, compartidas y distribuidas entre todos los participantes en el mbito del aula y que puedan ser llevadas al nivel institucional y comunitario, extendiendo el mbito de intervencin de los estudiantes. Prcticas que son coherentes con el enfoque de enseanza de esta materia y que implican una promocin de tales prcticas y actitudes por parte del docente.
De acuerdo con el enfoque de enseanza propuesto para esta materia y en consonancia con los fundamentos expuestos en este Diseo, se sealan dos grandes pilares del trabajo en el aula, que si bien no deberan pensarse ni actuarse en forma aislada, constituyen al menos entidades separadas a los fines de su presentacin. Estos pilares son:
hablar, leer y escribir sobre temas de ciencia, su filosofa y su historia;estudiar casos sobre el desarrollo histrico de la ciencia.
hablar, leer y escribir sobre teMas de ciencia, su FilosoFa y su historia
La comunicacin es una actividad central de la enseanza y aprendizaje en todo mbito y cons-tituye un elemento fundamental en la enseanza, lo que significa que debe ser explcitamente trabajada, dando tiempo y oportunidades variadas para operar con ella y sobre ella.
Como dice Lemke [] no nos comunicamos slo a travs del intercambio de signos o seales, sino gracias a la manipulacin de situaciones sociales. La comunicacin es siempre una crea-cin de una comunidad.6 Comunicar ideas respecto de las ciencias y su historia implica tanto manejar los trminos especficos de las disciplinas cientficas como establecer puentes entre este lenguaje especfico y el lenguaje ms coloquial en el que se expresan las necesidades de las diversas comunidades que tienen intereses y miradas especficas sobre ese mismo tema.
Por ello, se pretende que en las clases de Filosofa e historia de la ciencia y la tecnologa se favorezcan por parte del docente los intercambios de ideas, opiniones y fundamentos como prcticas habituales en el desarrollo del trabajo.
6 Lemke, Jay, Aprender a hablar ciencias. Buenos Aires, Paids, 1997.
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Son conocidas las dificultades que enfrentan los estudiantes con el lenguaje en las clases. Es habitual comprobar que evidencian dificultades para diferenciar hechos observables e inferen-cias, identificar argumentos significativos y organizarlos de manera coherente. Otras veces no distinguen entre los trminos de uso cientfico y los de uso cotidiano, y por ende los utilizan en forma indiferenciada. Adems, a menudo, o bien escriben oraciones largas con dificultades de coordinacin y subordinacin, o bien muy cortas sin justificar ninguna afirmacin.
Es decir, las complicaciones que experimentan los estudiantes en relacin con las prcticas de lenguaje propias de las materias escolares sobre todo aquellas que, como las que aqu se tratan, deben incorporar para la comprensin de sus principales concepciones, trminos especficos de campos disciplinares diversos solo pueden superarse por medio de un trabajo sistemtico y sostenido con el discurso, en el contexto en que tales prcticas se significan.
Las habilidades discursivas que requieren las descripciones, las explicaciones y las argumenta-ciones, como expresiones diversas pero caractersticas de las ciencias, constituyen formas de expresin del lenguaje cientfico, caracterizadas por contenidos propios. Por lo tanto, no es posible pensar que las mismas pueden ser enseadas exclusivamente en las clases de lengua. Es precisamente en las clases de ciencia, donde los gneros especficos adquieren una nueva di-mensin al ser completados por los trminos que les dan sentido. Y as como cualquier persona es capaz de hablar y comunicarse en el lenguaje de su propia comunidad, todo estudiante es capaz de aprender el lenguaje caracterstico de la filosofa de las ciencias, si el mismo se pone en circulacin en las aulas.
El lenguaje es un mediador imprescindible del pensamiento. Los conceptos se construyen y se reconstruyen, social y personalmente, a partir del uso de las expresiones del lenguaje que se manejan dentro de un grupo que les confiere sentido. Por ello, es el aula el mbito donde tales sentidos se construyen, por supuesto, a partir de palabras y expresiones del lenguaje, pero con una significacin propia y gradualmente ms precisa.
As como es importante la discusin y el debate de ideas para la construccin del conocimiento cientfico, tambin ser necesario para la construccin del conocimiento escolar, dar un lugar importante al debate de las ideas en el aula y al uso de un lenguaje personal que combine los argumentos racionales y los retricos, como paso previo y necesario, para que el lenguaje pro-pio de las temticas epistemolgicas e histricas se vuelva significativo para los estudiantes.
Este cambio de perspectiva es importante, ya que presupone una revisin de la manera tradi-cional de plantear las clases. Por lo general, las clases se inician informando exponiendo los conceptos de forma ya etiquetada mediante definiciones (como mtodo deductivo o hip-tesis, por ejemplo), para pasar luego a los ejemplos y, por ltimo, a los problemas reales. Lo que aqu se expresa, en cambio, es un recorrido que vaya desde el anlisis de un caso, tomado como una narrativa coloquial, hacia la explicacin del mismo, para lo cual surgir la necesidad de incorporar un lenguaje, unos conceptos y unas prcticas para su anlisis y comprensin que exceden lo meramente descriptivo; des este modo, los estudiantes se van acercando a los con-ceptos que la filosofa de la ciencia usa para comprender el quehacer cientfico.
Dentro de este enfoque sern actividades pertinentes para desarrollar en las aulas el trabajo con pares, el trabajo en pequeos grupos y los debates generales, en los que las prcticas dis-cursivas resultan fundamentales para establecer acuerdos durante la tarea, al expresar disensos
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o precisar ideas, hiptesis o resultados, vinculados a los conceptos a tratar. Estas consideracio-nes implican que en la prctica concreta del trabajo escolar los estudiantes y el docente, como miembros de una comunidad especfica, lleven adelante de manera sostenida y sistemtica las siguientes acciones:
leer y consultar diversas fuentes de informacin y contrastar las afirmaciones y los argu-mentos en las que se fundan, con las teoras cientficas que dan cuenta de los fenmenos involucrados;cotejar distintos textos, comparar definiciones, enunciados y explicaciones alternativas. Para esto es necesario seleccionar y utilizar variedad de textos, revistas de divulgacin o fuentes de informacin disponiendo el tiempo y las estrategias necesarias para la ensean-za de las tareas vinculadas al tratamiento de la informacin cientfica;trabajar sobre las descripciones, explicaciones y argumentaciones, y fomentar su uso tanto en la expresin oral como escrita. Es importante tener en cuenta que estas habilidades vincu-ladas con la comunicacin son parte del trabajo escolar en esta materia y, por lo tanto, deben ser explcitamente enseadas generando oportunidades para su realizacin y evaluacin. El trabajo con pares o en grupos colaborativos favorece estos aprendizajes y permite ampliar las posibilidades de expresin y circulacin de las ideas y conceptos cientficos.
Para que estas actividades puedan llevarse adelante el docente como organizador de la tarea deber incluir prcticas variadas como:
presentar los materiales o dar explicaciones antes de la lectura de un texto para favorecer la comprensin de los mismos y trabajar con y sobre los textos en cuanto a las dificultades especficas que stos plantean (lxico abundante y preciso, estilo de texto informativo, modos de interpelacin al lector, etctera);precisar los formatos posibles o requeridos para la presentacin de informes de laborato-rio, actividades de campo, visitas guiadas, descripciones, explicaciones, argumentaciones, planteo de hiptesis; sealar y explicitar las diferencias existentes entre las distintas funciones de un texto: describir, explicar, definir, argumentar y justificar, al trabajar con textos tanto orales como escritos; explicar y delimitar las demandas de tareas hechas a los estudiantes en las actividades de bsqueda bibliogrfica o en la presentacin de pequeas investigaciones (problema a investigar, formato del texto, citas o referencias bibliogrficas, extensin, ilustraciones, entre otras) o todo elemento textual o paratextual que se considere pertinente;leer textos frente a los estudiantes, en diversas ocasiones y con distintos motivos, especial-mente cuando los mismos presenten dificultades o posibiliten la aparicin de controver-sias o contradicciones que deban ser aclaradas, debatidas o argumentadas.
La actuacin de un adulto competente en la lectura de textos complejos con inclusin de explicaciones y trminos cientficos, ayuda a visualizar los procesos que atraviesa un lector al trabajar un texto con la intencin de conocerlo y comprenderlo.
Adems de lo expuesto, el discurso cientfico que se aplica a la comprensin de las proble-mticas filosficas de la ciencia y su historia, presenta algunas especificidades debido a que se utilizan distintos niveles de descripcin, representacin y formalizacin. En este sentido, el lenguaje que se utiliza habitualmente es compartido por la comunidad toda y los epistemlo-gos expresan ideas tambin con las formas discursivas, sintcticas y gramaticales del lenguaje
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cotidiano. Esta cuestin oscurece, a veces, el significado de algunos trminos que, utilizados corrientemente, tienen connotaciones diferentes a las que se le da en el mbito cientfico. Trminos como deduccin, paradigma, demostracin o experimento tienen un significado muy distinto en las aulas que en el uso cotidiano. De modo que el aprendizaje del uso preciso de los trminos es un propsito de esta materia, en la medida que dichas precisiones colaboren a clarificar las diversas concepciones de desarrollo de la ciencia a lo largo de la historia.
Por supuesto no debe suponerse que se pueda dar por comprendido un concepto exclusiva-mente a partir del uso correcto del trmino, pero s que es un elemento necesario en la ense-anza. La necesidad de precisar el significado de los conceptos, no slo debe incluir el uso de los trminos especficos, sino tambin garantizar que los estudiantes tengan la oportunidad de construirlos, partiendo de sus propias formas de expresarse hasta enfrentarse a la necesidad de precisar y consensuar los significados, evitando que slo los memoricen para repetirlos.
Desplegar estas actividades hace posible la comprensin comn de los fenmenos que se anali-zan y la construccin de los marcos tericos y metodolgicos que les sirven como referencia.
Por lo tanto, la enseanza en esta materia debe promover que, gradualmente, los estudiantes incorporen a su lenguaje coloquial los elementos necesarios del lenguaje particular de los temas tratados, que les permita comprender y comunicarse con otros acerca de los diversos procesos de este campo de conocimiento.
estudiar casos sobre el desarrollo histrico de la ciencia
Como ya se ha sealado, los cursos sobre filosofa de las ciencias suelen partir de un conjunto de definiciones abstractas acerca del mtodo, el progreso de la ciencia, las teoras y las hipte-sis que, una vez estudiados en forma descontextualizada por los estudiantes, son aplicados al estudio de casos histricos. Esta materia se propone invertir el camino tradicional que presenta a la filosofa de la ciencias como algo externo a la ciencia misma, e incentivar una visin en la que la reflexin acerca de los caminos que la ciencia ha recorrido se vean como parte de la concepcin de ciencia y no como creaciones de epistemlogos que nunca han desarrollado alguna actividad cientfica.
Por ello, es que esta materia se ha propuesto trabajar las nociones y los procedimientos propios de la filosofa y la historia de la ciencia a partir del estudio de casos histricos como fuente de abstraccin y conceptualizacin.
El estudio de casos como metodologa para conocer, desde lo diverso y lo especfico, diferentes realidades reconoce orgenes tambin diversos. Algunos lo atribuyen a la escuela de negocios de Harvard, otros a los estudios de campo de los etngrafos y los anlisis histricos, otros al abordaje de problemas sociales desde la metodologa de la educacin. Lo cierto es que, en el estudio de casos, el nfasis est puesto en recuperar lo particular, lo nico y lo especfico como objeto de conocimiento, que permite trascender las fronteras del propio caso y recuperar as-pectos que podran pasarse por alto si se estudian los temas complejos desde la pretensin de la uniformidad, la predictibilidad o el control, propios de las tendencias positivistas que muchas veces pretenden impregnar con sus metodologas, la presentacin y el abordaje de los proble-mas histricos de las ciencias.
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Un tratamiento adecuado para las nociones que desarrolla la filosofa de las ciencias requiere un tipo de anlisis que permita el conocimiento de lo idiosincrsico, lo particular y lo nico, frente a lo comn, lo general y lo uniforme. En este sentido, el estudio de casos resulta una metodologa de trabajo adecuada a la naturaleza de estos temas, dado que pone el nfasis en lo que puede conocerse a partir de un caso simple, aunque muchas veces prototpico, que permite trascender el nivel de la experiencia concreta, documentando lo especfico y reconociendo un problema real del que puede extraerse conclusiones relevantes.
Aunque en algunas perspectivas el estudio de casos podra verse como similar a las investiga-ciones escolares, existe una diferencia significativa ente ambos: las investigaciones escolares son situaciones especialmente recortadas ad hoc por el docente para el abordaje de un de-terminado contenido, mientras que el caso, solo puede ser recortado a posteriori. De all su riqueza como metodologa y recurso didctico.
Stake7 establece una clasificacin de los estudios de casos. Para este autor los casos pueden ser intrnsecos, instrumentales o colectivos.
Los casos intrnsecos son aquellos en los que el caso viene dado por el objeto, la proble-mtica o el mbito de indagacin. Aqu el inters se centra exclusivamente en el caso real, a partir del cual se pueda extraer algo relevante para el anlisis. Se llaman as porque el objeto de anlisis es el caso en s mismo, sin pretensin de generalizaciones, ni abstraccio-nes. Podra tratarse de un problema comunitario de urgente resolucin en el cual haya que desarrollar saberes propios para su abordaje.Los casos instrumentales se distinguen porque se definen en razn del inters por conocer y comprender un problema ms amplio mediante el conocimiento de un caso particular. En este tipo de estudio, el caso resulta prototpico y se lo selecciona o construye justamen-te por la potencialidad que presenta para la compresin de nociones que trascienden al propio caso. Este es el modelo de un estudio que pueda tener una cierta generalidad como la contaminacin de acuferos o las minas a cielo abierto.Los casos colectivos, al igual que los anteriores, si bien poseen un cierto grado de instru-mentalidad, se distinguen de los anteriores porque constituyen una familia de entre todos los casos semejantes. Cada uno de ellos es el instrumento para aprender alguna caracte-rstica del problema que en conjunto representan. Estos estudios tienen la posibilidad de analizar las diferencias y las coincidencias entre unos y otros y adems permiten estudios con indicadores de carcter estadstico o cuantitativo.
Algunas consideraciones sobre el uso de estudio de caso
Es importante tener en cuenta algunas consideraciones para seleccionar y analizar los estudios de caso. En primer lugar, debe referirse a una especificidad, y no a una regularidad. Un caso puede ser algo simple o complejo desde su estructura (porque, de hecho todos los casos tra-tados son complejos). Puede ser un individuo (el caso de un cientfico), una lnea terica o un hecho social. En cualquiera de estos lo que importa es su carcter nico y especfico y, desde luego, lo que se pueda aprender de su indagacin. Esto es particularmente relevante cuando es necesario seleccionar un conjunto de casos o cuando se debe elegir uno entre varios posibles. Ya que no se trata de buscar el representativo, es preciso prestar atencin a lo que los alumnos puedan aprender del estudio del caso concreto o del grupo de casos.
7 Stake, Robert, Case Study en Denzin, Norman y Lincoln Yvonna (Eds.), Handbook of Qualitative Re-search. Londres, Sage, 1994.
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En segundo lugar, aunque el resultado se presenta con la impronta de lo nico, no se puede olvidar que el docente ayudar a que los estudiantes puedan identificar tanto lo comn como lo particular del caso estudiado.
En tercer lugar, la singularidad del caso no excluye su complejidad. Un estudio de caso es tambin un examen holstico de lo nico, lo que significa tener en cuenta las complejidades que lo determinan y definen.
En relacin con el uso del estudio de casos como metodologa de enseanza es necesario adver-tir sobre las pautas que resultan necesarias tener en cuenta para que la misma sea til para el aprendizaje de todos aquellos aspectos que se espera resaltar. Siguiendo a Selma Wassermann,8 se puede afirmar que los casos son instrumentos educativos complejos que revisten la forma de narrativas. Un caso incluye informacin y datos []. Aunque los casos se centran en tem-ticas especficas [] son por naturaleza, interdisciplinarios.
Es la necesidad de un abordaje interdisciplinario lo que constituye al estudio de casos en una metodologa adecuada para el tratamiento de los problemas de esta materia. Abordar situacio-nes complejas como las de historia de la ciencia desde este tipo de propuesta permite analizar, deconstruir y reconstruir las situaciones reales desde diversos ngulos, dando oportunidad a los estudiantes para que expresen en el aula tanto sus modos de pensar, las actitudes que despier-tan dichos casos, as como las posibles alternativas de solucin.
Es importante destacar que los casos pueden ser redactados para un uso escolar pero deben mantener las caractersticas de un caso real, complejo, en el que, a diferencia de los enunciados tradicionales de problemas escolares, convergen muchas voces y variadas alternativas. En este sentido, los casos implican tambin un trabajo sobre la tolerancia a la ambigedad o a la falta de soluciones nicas, predecibles y definitivas.
Para que esto sea posible, es necesario que al presentar los casos se sigan una serie de pasos que hagan posible el despliegue de todas las potencialidades de esta metodologa. En particular, siguiendo la propuesta de Wassermann,9 es posible distinguir como elementos constitutivos del estudio de casos, los siguientes componentes.
Las preguntas crticas : son preguntas destinadas a promover la comprensin sobre di-versos aspectos de una situacin. Las formula el docente despus de presentado el caso y tienen la intencin de implicar a los alumnos en una reflexin profunda sobre el caso. Implica que los mismos examinen ideas o conceptos relacionados y que transfieran lo que saben al anlisis de la situacin presentada.El trabajo en pequeos grupos : es un requisito fundamental destinado a promover el debate y la discusin entre pares sobre la situacin presentada. En colaboracin, los estu-diantes preparan sus argumentos para dar respuesta a las preguntas crticas. Es necesario que tengan la oportunidad de discutir los casos antes de hacer la presentacin de sus puntos de vista frente a la clase. No es necesario que los grupos realicen toda su activi-dad en el aula. Al contrario, dado que esta materia corresponde al 6 ao de la Educacin Secundaria es deseable que los estudiantes alcancen cierta autonoma y puedan resolver
8 Wassermann, Selma, El estudio de casos como mtodo de enseanza. Buenos Aires, Amorrortu, 1994.9 Wassermann, Selma, ibdem.
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actividades grupales por fuera del horario escolar, dando ms tiempo en el aula al trabajo con la clase completa. El interrogatorio sobre el caso : esta etapa se vincula con la articulacin que es necesario que el docente realice para favorecer la profundizacin sobre el caso. Es importante en este punto que el docente siga atentamente los argumentos y exposiciones de los alumnos, preste atencin a los implcitos y solicite mayores explicitaciones a los estudiantes. Hacer visibles las contradicciones y no establecer juicios de valor hasta que todos los estudiantes se hayan expresado, es la labor necesaria del docente para favorecer la libre expresin de los alumnos. El interrogatorio es la instancia en la que los argumentos, propuestas, reflexiones o alterna-tivas que los estudiantes hayan elaborado en los pequeos grupos tienen la oportunidad de desplegarse ante toda la clase a partir de las preguntas del docente.Las actividades de seguimiento : esta etapa corresponde a la profundizacin del caso, que se produce como consecuencia de la actividad anterior. Es decir, a raz de las preguntas y re-flexiones promovidas por el docente, los estudiantes necesitan buscar ms informacin, que resulte pertinente para la propuesta sobre el caso. La necesidad de informacin surge de un inters ms genuino en relacin con afrontar el caso desde una perspectiva ms comprome-tida y contextualizada; de all la importancia de seleccionar los casos a trabajar. Las activida-des pueden ser variadas y de acuerdo con los requerimientos que cada grupo establezca para su tarea. Algunas de ellas pueden ser: bsqueda bibliogrfica, informes de investigaciones, construccin de grficos, afiches, tablas, presentacin en Power Point, diapositivas, encues-tas o entrevistas a informantes clave de una comunidad afectada por el caso, bsqueda de datos en archivos oficiales e interpretacin de los mismos, entre otros.
Es fundamental que el docente tenga en cuenta que si bien el estudio de caso es una estrategia muy poderosa de abordaje de situaciones complejas, por la posibilidad de tratar con situaciones histricas, es preciso tambin ser consecuente con la metodologa para no trivializarla. En este sentido, no cualquier prctica escolar que parta de buscar informacin sobre cierto caso real con el propsito de ser discutido, puede llamarse cabalmente un estudio de caso. Los pasos an-teriormente descriptos, refieren a determinados procesos que deben llevarse adelante, ya que en cada momento se da curso a diferentes estrategias y modos de aprender, lo que configura tanto la especificidad de este enfoque como la riqueza de los aprendizajes que posibilita.
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orientaciones para la evaluacin
En este Diseo Curricular se entiende por evaluacin a un entramado de aspectos y acciones mucho ms amplio que la sola decisin sobre la acreditacin o no de la materia por parte de los estudiantes. Se hace referencia a un conjunto de acciones continuas y sostenidas en el tiempo que permitan dar cuenta de cmo se desarrollan los procesos de aprendizaje de los estudiantes y los procesos de enseanza en relacin con la posibilidad de ajustar, en la propia prctica, los errores o aciertos de la secuencia didctica propuesta. Al evaluar, se busca informacin de muy diversa ndole: a veces, conocer las ideas que los estudiantes traen construidas con anterioridad; en ocasiones, conocer la marcha de una investigacin; en otras, el aprendizaje de ciertas metodologas.
En la evaluacin, los contenidos no estn desligados de las acciones a los cuales se aplican o transfieren. Por lo tanto, la evaluacin de los conceptos debe ser tan importante como la de los procedimientos y esto implica revisar los criterios y los instrumentos utilizados en relacin con los aprendizajes de los estudiantes, as como los relativos a la evaluacin de la propia pla-nificacin del docente.
Es posible reconocer tres dimensiones para la evaluacin. Por un lado, establecer cules son los saberes que los estudiantes ya han incorporado previamente, tanto en su escolaridad anterior como en su experiencia no escolar. Por otro, conocer qu estn aprendiendo los estudiantes en este recorrido y, por ltimo, conocer en qu medida las situaciones didcticas dispuestas posibilitaron u obstaculizaron los aprendizajes.
Por eso es que en todo proceso de evaluacin, tanto la evaluacin de las situaciones didcticas como la evaluacin de los aprendizajes de los estudiantes forman parte de los procesos de en-seanza y deben ser planificadas como parte integrante de stos. En tal sentido, la evaluacin, debe ser considerada en el mismo momento en que se establece lo que debe ensearse y lo que se desea aprendan los estudiantes.
una propuesta de evaluacin
Se sugiere implementar diferentes instrumentos de evaluacin aprovechando la diversidad de metodologas de abordaje de los contenidos sugeridas en los diferentes casos analizados. Dado que la mayor parte de los casos se analizan a partir de una narrativa es posible evaluar los aprendizajes mediante diversas actividades como:
la exposicin, defensa y construccin de modelos a partir de la confeccin de cuadros comparativos; la redaccin de narrativas de la historia de la ciencia o la tecnologa desde perspectivas historiogrficas especficas. Aqu, se pueden observar caractersticas relevantes del con-texto social y cultural de cada poca; bsqueda de casos equivalentes a los estudiados por la estructura de la controversia sealando similitudes y diferencias en el modo de resolucin del conflicto (pueden ser trabajos grupales); la elaboracin de modelos que cumplen ciertas estructuras axiomticas y su comparacin con otros casos empricos de la misma estructura o similares;
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Por otra parte, algunos indicadores que pueden usarse para evaluar la comprensin de los dis-tintos contenidos pueden ser:
la capacidad de distinguir las hiptesis fundamentales de las secundarias y analizar la di-nmica entre datos, anomalas y teoras en casos nuevos; identificacin de situaciones asimilables a experimentos cruciales y su anlisis crtico (pueden ser evaluaciones individuales o grupales escritas basadas en casos de divulgacin cientfica);la capacidad de detectar razonamientos vlidos e invlidos en casos concretos;la participacin en una investigacin de un caso nuevo de inters en el que se analicen distintos contenidos estudiados en el curso.
trabajos de investigacin e integracin de contenidos
Una posibilidad interesante a modo de evaluacin es proponer nuevos casos en los que puedan aplicarse los contenidos estudiados. En esta actividad de evaluacin los estudiantes podrn dar cuenta del grado en el que han adquirido la capacidad de anlisis y articulacin de contenidos para transferirlos a casos nuevos, as como tambin su comprensin del caso en particular como pasible de ser analizado bajo determinados contenidos.
A continuacin, se sugieren algunos casos que favorecen la integracin de contenidos: el des-cubrimiento de Amrica, la fisin y la fusin nuclear, la estructura de la materia y el caso de la donacin de rganos; pueden agregarse, asimismo, los que cada docente estime de riqueza suficiente o de importancia para su regin y comunidad educativa.
Descubrimiento de Amrica: condiciones sociohistricas (comerciales y polticas), conocimien-to aceptado, validacin de resultados, articulacin del conocimiento, instrumentos e invencio-nes que hicieron posible el emprendimiento, eficacia y eficiencia de los mtodos y recursos, precisin de las mediciones y clculos, fuentes histricas disponibles, mitos y leyendas, objeti-vos de la empresa, historias hipotticas, repercusiones culturales del descubrimiento en Am-rica y en el viejo continente. Repercusin en otras reas del conocimiento. Discusin sobre el progreso respecto a este episodio.
Fusin y fisin nuclear: historia de los desarrollos en la Argentina. Teoras y datos de respaldo. Desarrollos tecnolgicos. Precisin en los mtodos de medicin y clculo. Valores en discusin, cursos de accin a decidir en los nuevos desarrollos. Eficacia y eficiencia en la utilizacin de recursos. Fines de los emprendimientos. Contexto histrico del surgimiento de las teoras y contexto del surgimiento de las tecnologas. Posicin de nuestro pas respecto a conocimientos tericos y desarrollos tecnolgicos. Repercusin social de los desarrollos y descubrimientos. Articulacin con nuestra representacin del universo: evolucin estelar. Nociones de progreso asociadas con esta temtica: progreso tecnolgico, conceptual, social y sus dificultades.
Estructura de la materia: de la argumentacin terica a la bsqueda de datos. El atomismo griego y el plenismo aristotlico. El horror al vaco. La hiptesis de Dalton y las leyes de la qu-mica. Composicin qumica y pesos atmicos. Teoras del enlace qumico. Avogadro y Ampre, tomo y molcula. La tabla de Mendeleyev. Distincin de las nociones de tomo, molcula, elemento y sustancia. Caractersticas qumicas y estructura del tomo. Modelos de tomo. La tabla peridica en trminos de la estructura atmica. Partculas subatmicas. El principio de conservacin de la energa y la postulacin del neutrino. Deteccin de partculas: cmara
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de niebla y otros instrumentos. Partculas fundamentales. Aceleradores de partculas. Quarks. Partculas y ondas. Las partculas y la explicacin del desarrollo cosmolgico. Integracin de las disciplinas: estructura nuclear, fuentes de energa y evolucin de estrellas. Tecnologas de deteccin de sustancias: espectrografa y detectores biolgicos de sustancias. Tecnologas po-sibles segn el grado del conocimiento.
Donacin de rganos: El caso Incucai. Estado del arte en la Argentina y el mundo. Conocimien-tos tericos y desarrollos tecnolgicos. Identificacin de las demandas de la sociedad y delimi-tacin del problema segn las pocas y la cultura. La definicin de muerte segn el estado de la ciencia. Perspectivas culturales sobre el problema. Rol y compromiso de la sociedad para la existencia de una solucin exitosa. Aporte de la tecnologa para un resultado exitoso. Solucio-nes actuales y soluciones futuras previsibles. Implantes no biolgicos. Anlisis de la nocin de xito en este campo. Nociones de progreso asociadas con estos temas.
autoevaluacin, coevaluacin y evaluacin Mutua
El contexto de evaluacin debe promover en los estudiantes una creciente autonoma en la toma de decisiones y en la regulacin de sus aprendizajes, favoreciendo el pasaje desde un lugar de heteronomia donde es el docente quien propone las actividades, los eventuales ca-minos de resolucin y las evaluaciones, y el estudiante quien las realiza hacia un lugar de mayor autonoma en el que el estudiante pueda plantearse problemas, seleccionar sus propias estrategias de resolucin, planificar el curso de sus acciones, administ