Cómo utilizar la historia de las ciencias en la enseñanza de las ciencias

HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y ENSEÑANZA CÓMO UTILIZAR LA HISTORIA DE LAS CIENCIAS EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS GAGLIARDI, R. L.D.E.S. Uni e sidad de Gineb a. SUMMARY Some elemen s jus i ying he use o Science His o y and Epis emology, wi h no inc ease o he amoun o in o - ma ion o he s uden s, a e o e ed. Vamos a da algunos elemen os pa a jus i ica la u ili- . alumnos, ni some e los a clases mas la gas y di íciles, zación de la his o ia de las ciencias y la epis emología sino comenza una discusión que c eemos uc í e a so- en la enseñanza de las ciencias. Nues a in ención no b e los modos posibles de mejo a la enseñanza de las es aumen a la can idad de in o mación que eciben los ciencias en la escuela. ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1988, 6 (3), 291-296 291 HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y ENSEÑANZA Muchas expe iencias pedagógicas demues an que en la mayo pa e de los casos analizados la enseñanza de las ciencias no da buenos esul ados, los alumnos no ap enden, o ap enden pa cialmen e los conocimien os cien í icos que la escuela a a de ansmi i les. Es e acaso no es un enómeno aislado: a di e en es ni eles escola es, en di e en es países, en medios so- ciales di e en es, el análisis de lo que los alumnos co- nocen después de inalizados los es udios mues a que lo que se ecue da es poco y es equi ocado. Pe o aún, los a la cons ucción de conocimien os. Es o signi ica e mina con la epe ición de in o ma- ciones que no pueden se comp endidas po el alum- no, y comenza a es ablece las es a egias y los con e- nidos que pe mi a al alumno ealiza un abajo cog- ni i o y pode supe a los obs áculos del ap endizaje. Sin en a en un deba e sob e la psicología, y sabiendo que oda simpli icación es un e o pa cial, podemos deci que exis en es ipos de obs áculos en el ap en- dizaje de ciencias: en muy pocos casos se cons uyen las es uc u as cog- ni i as que pe mi en con inua el ap endizaje de las - Los obs áculos de i ados del desa ollo de la in e- ligencia, que podemos llama obs áculos lógicos, y que ciencias. han sido a ados po la psicología gené ica. - - En o os é minos, la población no se ap opia de los conocimien os cien í icos que pod ían se ú iles pa a - Los obs áculos de i ados de p oblemas a ec i os o psicológicos, como el echazo a la clase, la des alo i- mejo a la calidad de ida, ni es capaz de comp ende zación del alumno, los abús, e c., que han sido a a- exac amen e cuáles son los p oblemas que plan ea la ~ oducción. el con ol la u ilización de esos dos po el psicoanálisis. conocimien os. - Los obs áculos de i ados de la es uc u a del sis e- ma cogni i o, que llama emos obs áculos epis emo- Todo eso ha sido muy deba ido en di e sos cong esos, lógicos. y las soluciones p opues as po la pedagogía de cien- cias -en pa icula la u ilización del análisis de ep e- Es impo an e ecalca aue es a clasi icación se ealiza sen aciones de los alumnos- es án siendo aplicadas-po pa a o ganiza nues o discu so, pe o que en ealidad muchos enseñan es con un esul ado posi i o. la incapacidad de cons ui un nue o conocimien o es En ese ma co de análisis c í ico de la enseñanza de cien- cias se insc ibe la p oposición de u iliza la his o ia de las ciencias y la epis emología, como un complemen o de las á eas más desa olladas de la pedagogía de ciencias. La his o ia de las ciencias y de la epis emología pue- den se u ilizadas en la enseñanza de ciencias de di e - sas mane as: - Pa a la de e minación de obs áculos epis emo- lógicos. - Pa a la de inición de con enidos de la enseñanza. - Pa a in oduci en clase la discusión sob e la p o- ducción, la ap opiación y el con ol de los conocimien- os a ni el social e indi idual. necesa iamen e lógica, a ec i a y epis emológica, pues no se pueden sepa a esos es ni eles. Sin emba go c eemos que el a a especí icamen e los obs áculos epis emológicos puede se una ayuda pa a esol e con- c e amen e los o os dos ipos de obs áculos: el alum- no que log ó ans o ma su sis ema cogni i o ans- o ma su es uc u a lógica (no exis en es uc u as sin con enidos) y suele mejo a la imagen de si mismo, lo cual es impo an e pa a supe a muchos obs áculos a ec i os. La de e minación de los obs áculos epis emológicos es uno de los aspec os más impo an es de la ans o ma- ción de la enseñanza de ciencias (y de oda la enseñan- za), pues pe mi e enca a la enseñanza desde el ángulo de la cons ucción de conocimien os y no de la memo- ización de in o maciones, lo aue signi ica cen a la - Como complemen o de la enseñanza de o as dis- ac i idad en el desa ollo de la capacidad de ap ende . ciplinas, en pa icula la his o ia y la geog a ía. En esa pe spec i a, el alumno debe ans o ma su sis- ema cogni i o en unción de lo que ap ende. Los e- - - Es as posibilidades no son exclúyen es de o as que se sul adoi del ap endizaje se miden en unción de la pueden i desa ollando en la medida que la his o ia ans o mación de los p opios alumnos y no en un- de las ciencias y la epis emología se in oduzcan en la ción de la masa de conocimien os que pueden escuela. memo iza . Lo que impo a es que los alumnos hayan supe ado los 1. LA HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y LA EPISTEMOLOG~A COMO UNA HERRA- MIENTA PARA LA DETERMINACION DE oss~Ácu~os EPISTEMOL~GICOS obs áculos que impedían la cons ucción de nue os co- nocimien os, lo que les pe mi e con inua su ap endi- zaje después de los es udios. La escuela ya no es «el luga donde se ap ende ciencia)), sino «el luga donde se ans o ma el sis ema cogni i o pa a pode ap en- de ciencia». Ac ualmen e uno de los obje i os más impo an es de l la pedagogía de las ciencias es log a que el enseñan e De e mina cuáles con los p incipales obs áculos epis- ayude conc e amen e al alumno a supe a los obs ácu- emológios signi ica pode medi la ans o mación 292 ENSENANZA DE LAS CIENCIAS, 1988, 6 (3) HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y ENSEÑANZA concep ual de los alumnos, y pode es ablece cu ícu- siología y la ana omía humanas undado en la noción los lexibles, que pueden modi ica se en unción del de ((cen os de c ecimien o dis ibuidos po odo el o - iempo empleado pa a supe a obs áculos más ganismo)), como una noción esencial pa a desa olla impo an es. la idea de célula y la necesidad del anspo e de sus- ancias del sis ema diges i o a odo el o ganismo. Ob- El análisis de ep esen aciones es un ins umen o e i- u o excelen es esul ados: alumnos de nue e años com- caz pa a de e mina los obs áculos epis emológicos de p endie on las nociones p opues as y con inua on de- los pe o equie e bien la ciencia que sa ollando su pensamien o has a p opone espon d- se enseña, y, además, conoce su his o ia. neamen e la exis encia del sis ema ci cula o io y la exis- La his o ia de las ciencias pe mi e comp ende cuáles encia de una «bomba mecánica)) (el co azón) que im- son las p incipales eo ías ac uales y cuáles han sido pulsaba la sang e. Esos alumnos conse a on en los los obs áculos que aba on su apa ición y el desa o- años sucesi os esos conocimien os. 110 de una ciencia. En una escuela de I alia, en Pa ía, después de es udia Es o no signi ica pos ula un «pa alelismo» en e la his- las ep esen aciones sob e la célula (Gaglia di e al. o ia de las ciencias y el desa ollo de la in eligencia 1987) se o ganizó un cu so sob e ana omía undado en y del conocimien o indi idual. La his o ia de las cien- la oma de consciencia del mo imien o y la nu ición cias puede da «pis as» pe o no elimina el análisis con- necesa ia. Se ob u o que sus alumnos de nue e y diez c e o de los alumnos conc e os en una si uación con- años llega an a plan ea se el pasaje de los alimen os c e a, pa a habla conc e amen e. Que emos deci con po la ba e a in es inal. que alumno ac ual piensa, sus En o os é minos, una ez que los alumnos comp en- conocimien os en una sociedad di e en e en la cual se den que su c ecimien o es esul ado de la incomo a- p oduje on 10s conocimien os que debe ep oduci en ción de nue as sus ancias que deben se anspo adas clase. Es deci que no es simila a los cien i~cos. Sin a odo el o ganismo, desa ollan lógicamen e un esque- emba go, es á cla o que conoce cuáles ue on 1% a- ma de anspo e (sis ema ci cula o io), de ans o ma- bas pa a desa olla socialmen e cie os conocimien os ción en d sis ema diges i o y de pasage de cie as puede se muy ú il pa a comp ende las di icul ades de ba e as. los alumnos. ~~~~d~ un ejemplo de la biología, el desconocimien- Que emos mos a con es o que la u ilización de una o de la célula impide comp ende aspec os undameii- me odologia de análisis de ep esen aciones, sumada ales del uncionamien o de los o ganismos i os. pa- al es udio de los p incipales momen os de la his o ia a cons ui la noción de células no bas a on las ob- de una ciencia puede pe mi i o ganiza la clase de mo- se aciones mic ocópicas: anscu ie on más de dos- do que 10s alumnos desa ollen nue as es uc u as cog- cien os años en e las p ime as desc ipciones de célu- ni i as que les pe mi en cons ui nue os conocimien- las y la elabo ación de la eo ía celula . ¿Po qué esa os Sin g andes di icul ades, Y, 10 que es más impo - demo a? ¿Po qué la ((moda de la obse ación mic os- an e, que desa ollen nue os esquemas que les ~e mi- cópican no se adujo en una eo ía celula ? en cons ui nue os conocimien os como esul ado de deducciones lógicas. Pa a pode cons ui dicha eo ía e a necesa io com- p ende que las p opiedades mac oscópicas de los o - ganismos dependían de su es uc u a mic oscópica. En é minos de obs áculos epis emológicos, e a necesa io 2. UTILIZACI~N DE LA HISTORIA-DE LAS supe a el «obs áculo mac oscópico» pa a pode in e- CIENCIAS y DE LA EPISTEMOLOGIA PARA g a las obse aciones en una o alidad cohe en e que DEFINIR LOS CONTENIDOS DE LOS pe mi ie a elabo a una eo ía explica i a global. CURSOS El análisis de ep esen aciones (Gaglia di e al. 1987), señala que 10s alumnos no am uyen un concep o ope- Es e pun o no es más que un desa ollo del pun o a i o de célula, es deci que ienen idea de la exis en- e io . En e ec o, nues a p oposición es cen a los cu - ia de las células Pe o no piensan que su o ganismo es- sos en los concep os es uc u an es, es deci en aque- é en ealidad o mado de células, lo siguen iendo só- llos concep os que una ez que han sido cons uidos lo como una en idad mac oscópica. Una ez que la his- po el alumno de e minan una ans o mación de su o ia de las ciencias y el análisis de ep esen aciones se sis ema concep ual que pe mi e con inua con el ap en- conjugan, es posible desa olla una clase cen ada so- dizaje (Gaglia di 1986). Una enseñanza undada en los b e mac oscópico y log a que los alum- concep os es uc u an es educe los emas a enseña y nos desa ollen el concep o de célula, no como una sim- pe mi e dedica más iempo al desa ollo de la capaci- ple in o mación, sino como un elemen o pa a cons ui dad de los alumnos. o os é minos, los concep os nue os conocimien os. es uc u an es son a la ez un medio pa a supe a los En una clase.en Ba ba e (Ma ínez O os y Gaglia di obs áculos epis emológicos y una base pa a con inua 1987), se desa olló un modelo de enseñanza de la i- ap endiendo. ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1988, 6 (3) 293 HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y ENSEÑANZA Los concep os es uc u an es deben se de e minados a pa i del análisis de las eo ías cien í icas ac uales y de su his o ia. La his o ia de las ciencias pe mi e i- sualiza cuáles han sido los concep os que han pe mi- ido la ans o mación de una ciencia, la elabo ación de nue as eo ías, la u ilización de nue os mé odos y nue os ins umen os concep uales. Al mismo iempo es o p esupone una concepción epis- emológica que e el desa ollo de la ciencia como e- sul ado de ans o maciones es uc u ales p o undas (Kuhn 1983), que no sólo cambian las eo ías, sino que ((de e minan nue os obse ables)). La (( ealidad a ana- liza )) cambia en unción de los cambios concep uales, nue os enómenos son omados en conside ación. Si- guiendo con el ejemplo an e io , elabo a el concep o de elación en e los enómenos mac oscópicos y el sus- a o mic oscópico de e mino la apa ición de nue os p oblemas a esol e en la ísica (es uc u a de la ma- e ia), la química (composición de las sus ancias) y la biología (es uc u a celula ). Esos p oblemas no exis- ían an es de que ue a elabo ado ese concep o. Como hemos is o en los ejemplos de clases mencio- nados en el pun o 1, los alumnos ((descub en nue os p oblemas a esol e )) cuando cons uyen cie os con- cep os, y esos p oblemas los mo i an a segui ap endiendo. cep os es uc u an es. En esa pe spec i a no hay la - gos p og amas a desa olla , sino un esquema lexible, que pe mi e al enseñan e adecua se al p oceso de ap en- dizaje conc e o de sus alumnos, dándoles el iempo ne- cesa io pa a desa olla sus capacidades Si la idea es educi la enseñanza a lo esencial, po qué plan eamos in oduci nue os emas his ó icos y epis emológicos? Po dos mo i os esenciales: - La u ilización de la his o ia de las ciencias y de la epis emología pa a comp ende la sociedad humana. - La u ilización de la his o ia de las ciencias y de la epis emología pa a comp ende los mecanismos de p o- ducción y la ep oducción social e indi idual de conocimien os. El p ime mo i o es á undamen ado en la elación en- e el desa ollo de nue as écnicas de ans o mación de la na u aleza. Las ans o maciones que su ió y su- e la sociedad humana es án es echamen e elaciona- das con los p ocesos de ap opiación de los ecu sos dis- ponibles. Eso no quie e deci que la ciencia ha ans- o mado la sociedad, ni que el desa ollo de la ciencia es a sólo de e minado po la es uc u a social. C ee- mos que es necesa io supe a los di e sos educcionis- mos y a a de en ende el uncionamien o de un sis- ema an complejo, con an as in e acciones, como es la sociedad humana. 3. UTILIZACIÓN DE LA HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y DE LA EPISTEMOLOG~A PARA ES muy impo an e a nues o juicio log a que los alum- INTRODUCIR EN CLASE LA DISCUSI~N S-0- nos comp endan esa complejidad y puedan maneja - BRE LA PRODUCCION, LA APROPIACION la, lo que signi ica una isión que in eg a la his o ia, Y EL CONTROL DE LOS CONOCIMIENTOS. la economía, la geog a ía, la ecnología y la ciencia co- mo pa e de un sis ema complejo de p oducción y e- En los pun os an e io es hemos a ado la posibilidad de u iliza la his o ia de las ciencias y de la epis emo- logía pa a de ini p og amas de es udio y es a egias pedagógicas. Vamos a a a aho a la necesidad de in- oduci esas disciplinas como emas especí icos de los cu sos de ciencias. Enseña la his o ia de las ciencias y la epis emología en la escuela no pa ece una a ea ácil. A las di icul a- des ya exis en es de los cu sos de ciencias se suma la in oducción de nue os emas, la a iga de los es udian- es a comp ende los p ocesos his ó icos, el escaso iem- po disponible que habi ualmen e no alcanza pa a com- ple a los la gos p og amas de ciencias. Todo es o es cie o desde una pe spec i a (( adicional)), en la cual se a a de log a que los alumnos ap endan el máxi- mo posible. Pe o las cosas cambian desde una nue a pe spec i a de la enseííanza de las ciencias (y de la en- señanza en gene al), que se es á a ando de elabo a en colabo ación con muchos enseñan es de ciencias de di e sos países. Esa pe spec i a pos ula una enseñan- za que pa e de las ep esen aciones de los alumnos y a a de log a que és os supe en los obs áculos al ap endizaje median e la cons ucción de cie os con- p oducción de conocimien os y écnicas de ans o ma- ción de la na u aleza El segundo mo i o de la in oducción de la his o ia de ciencias y de la epis emología en los cu sos de ciencias es p omo e una discusión sob e los mecanismos de cons ucción y ep oducción de conocimien os, a ni- el del p opio alumno y a ni el de la sociedad. Resul a pa adójico que en la escuela se a en muchí- simos emas, pe o el conocimien o en sí mismo no sea un ema de clase. C eemos que el alumno debe se cons- cien e de los mecanismos que u iliza pa a elabo a su pensamien o, y de los p ocesos sociales que lle an a la elabo ación de nue as eo ías cien í icas. En pa icu- la nos pa ece muy impo an e que los alumnos omen consciencia de que ep oducen conocimien os ya ela- bo ados socialmen e, pe o que los p oducen po un p oceso indi idual de e-cons ucción. En ese sen ido la his o ia de las ciencias y la epis emología pe mi en e las di e encias en e los p ocesos indi iduales y los p ocesos ins i ucionales de cons ucción de conoci- mien os. Un pun o que me ece una discusión es la di e encia en- e la obse ación empí ica que pueden ealiza los ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1988, 6 (3) HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y ENSEÑANZA alumnos y la elabo ación de eo ías cien í icas. Los alumnos no hacen ciencia en clase. La ciencia es una ac i idad ins i ucional, in eg ada, en la que se acep an implíci amen e o explíci amen e cie as eo ías p e ias, y en la cual se u ilizan mé odos acep ados po la co- munidad cien í ica. La ac i idad en clase de los alum- nos no es simila a la ac i idad cien @ca. La discusión de la epis emología puede se un medio pa a supe a esa con usión ela i amen e ecuen e en los enseñan- es de ciencias. 4. LA HISTORIA DE LAS CIENCIAS COMO COMPLEMENTO DE OTRAS DISCIPLINAS (EN PARTICULAR LA HISTORIA Y " LA GEOGRAFÍA) La enseñanza de la his o ia de las ciencias apa ece co- mo un complemen o necesa io a la enseñanza de la his- o ia, en la medida en que, como hemos señalado, la cons ucción de conocimien os y su aplicación a la ec- nología son pa e impo an e de las ans o maciones sociales. En ese sen ido ambién es ú il liga la his o ia de las ciencias a la geog a ía pa a mos a las ans- o maciones del e i o io p o ocadas po la u ilización de esas écnicas y los lími es que el p opio e i o io impone O o a gumen o pa a elaciona la his o ia de las cien- cias con las ciencias sociales es la impo ancia cada ez mayo de la ciencia en la sociedad ac ual, y las ans- o maciones que se p oducen a ni el de la ap opiación de los conocimien os cien í icos La ciencia es una ac i idad inanciada po el conjun o de la población, que es u ilizada pa a gene a iquezas y pode en bene icio de un pequeño sec o de la socie- dad. Una sociedad democ á ica equie e que la pobla- ción disponga de los medios necesa ios pa a con ola la p oducción y la u ilización de conocimien os cien í- icos. Es o signi ica que la población debe comp en- de lo que es á en juego, sabe cuáles son las al e na i- as, ene la capacidad de decidi con conocimien o de causa. Todo es o puede log a se si la escuela desa o- lla la capacidad de comp ensión de los mecanismos so- ciales que lle an a la ap opiación de los conocimien- os cien í icos y los iesgos que implica su u ilización. Ve , po ejemplo, como se pasa de la p oducción y ap opiación social de conocimien os a la p oducción ins i ucional y ap opiación indi idual es un paso im- po an e pa a comp ende la ans o mación de la sociedad La epis emología puede pe mi i , además, mos a có- mo se ep oducen y se «na u alizan» las ideas domi- nan es en la sociedad, es deci como se cons uye y se ep oduce la ideología dominan e. Finalmen e la epis- emología puede pe mi i cla i ica los mecanismos de jus i icación de un modelo de sociedad po el desa o- llo de la ciencia y la ecnología (Habe nas 1978), que son uno de los modos de jus i ica la sociedad ac ual. En un momen o en que se discu e la con inuación de cie as écnicas que ponen en pelig o la ida sob e el plane a, la epis emología puede se un medio de capa- ci a a los alumnos a in e eni conscien emen e en ese deba e. Finalmen e la in oducción de la his o ia de las cien- cias y la epis emología puede pe mi i un deba e sob e la p opia es uc u a de la ciencia ac ual, sus elaciones con el pode , sus modos de ope a , las eo ías domi- nan es, e c. Ese deba e undamen al pa a comp ende el uncionamien o de una de las ins i uciones más im- po an es del mundo mode no, puede pe mi i «des- mi i ica )) la ciencia y aumen a las posibilidades del alumno de pa icipa en la cons ucción y en el con- ol de los conocimien os. Hemos a ado de da algunos elemen os que jus i i- &n la u ilización de la ciencia y de la epis emología en la enseñanza de las ciencias, en la pe spec i a de una ans o mación de los sis emas de enseñanza que pe - mi a una. pa icipación conscien e de los alumnos en la cons ucción de sus conocimien os. No c eemos que es e deba e se cie e con el enunciado de es a hipó e- sis. Al con a io, c eemos que se á necesa io un la go camino pa a «in en a » la nue a pedagogía. La his o- ia de las ciencias puede se i nos pa a comp ende la impo ancia de la paciencia y la pe sis encia pa a lo- g a que una idea sea acep ada po las ins i uciones. ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1988, 6 (3) 295 HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y ENSEÑANZA REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS GAGLIARDI, R., 1986, Los concep os es uc u ales en el ap endizaje po in es igación, Ense ianza de las Ciencias, 4, Vol. 1, pp. 30-35. 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