UD 7 La Historia de la Ciencia Como Herramienta Pedagógica PDF

UD 7 LA HISTORIA DE LA CIENCIA COMO HERRAMIENTA PEDAGÓGICA La Ciencia y su Metodología Facultad de Lenguas y Educación Tabla de Contenidos UD 7 La Historia de la Ciencia como herramienta pedagógica. 1. Introducción. 2. Contextualización de la...

UD 7 LA HISTORIA DE LA CIENCIA COMO HERRAMIENTA PEDAGÓGICA La Ciencia y su Metodología Facultad de Lenguas y Educación Tabla de Contenidos UD 7 La Historia de la Ciencia como herramienta pedagógica. 1. Introducción. 2. Contextualización de la Ciencia. 3. Historia de la Ciencia como materia. 4. La Historia de la Ciencia y los libros de texto. 5. Influencia en el aprendizaje de las ciencias. 6. Utilización en el aula. 7. La Historia de la Ciencia y las relaciones CTSA. 8. Contraargumentos. 9. La Historia de la Ciencia y formación del profesorado. 1. INTRODUCCIÓN 1.1. Presentación Es una línea de investigación didáctica y de innovación educativa con un grupo importante de investigadores en educación. Su utilización puede ayudar a los alumnos en el aprendizaje de las materias científicas, presentando una forma diferente de conocer la realidad: o Facilitar su comprensión. o Mejorar el desarrollo de sus capacidades personales. o Relacionar las ciencias con la cultura, la literatura, el arte, la religión… 1. INTRODUCCIÓN 1.1. Presentación Beneficios sobre el alumno: o Aportes desde y para el aprendizaje. o Aportes al entendimiento de los estudiantes sobre la epistemología de las ciencias. o Aportes a la promoción de la formación ciudadana desde la ciencia. o Aportes a la formación en ciencias. Beneficios sobre el profesor: Aporte de nuevas ideas acerca de la Naturaleza de la Ciencia y de nuevas maneras de enseñar. 1. INTRODUCCIÓN 1.2. Objetivos Valorar la Historia de la Ciencia como recurso didáctico. Conocer recursos didácticos útiles para la utilización de la historia en la enseñanza de las ciencias. Valorar la presencia de la Historia de la Ciencia en los libros de texto. Reconocer la importancia de las relaciones CTSA en la enseñanza de la Historia de la Ciencia. Conocer algunas críticas del uso de la historia en la enseñanza de las ciencias. 2. CONTEXTUALIZACIÓN DE LA CIENCIA ¿Qué aportaciones ha realizado el ser humano al patrimonio de la Humanidad? ¿Ha hecho alguna la Ciencia? Poco habitual que los alumnos citen aportaciones de la ciencia al pensamiento humano. Uno de los objetivos que actualmente es considerado importante en la enseñanza de la ciencia es el de hacerla llegar a todos los alumnos como algo útil y relacionado con la vida real. Es necesario contextualizar los contenidos escolares mostrando su proceso de construcción y su importancia desde el punto de vista sociocultural y ambiental. 2. CONTEXTUALIZACIÓN DE LA CIENCIA Esta contextualización trata de: Enseñar una ciencia escolar relevante para el ciudadano y no una ciencia erudita. Mostrar la ciencia desde un contexto cercano a la vida de los alumnos y que pueda responder a sus necesidades. La enseñanza de la ciencia debe ponerse en relación con el entorno en que se generó. 2. CONTEXTUALIZACIÓN DE LA CIENCIA Aspectos que conforman la visión descontextualizada de la ciencia: o El modelo habitual refuerza la división tradicional de la división del conocimiento en áreas temáticas inconexas. o El conocimiento se muestra de una manera dispersa sin posibilidad de establecer una visión de conjunto. o Los estudiantes interiorizan la separación entre las disciplinas de Ciencias y de Letras y no establecen que la Ciencia es el fruto de la construcción humana. 2. CONTEXTUALIZACIÓN DE LA CIENCIA Aspectos que conforman la visión descontextualizada de la ciencia: o La tendencia a convertir las Ciencias como simples saberes operativos: operar y formular antes que comprender. o El formalismo matemático que es requerido: los conceptos científicos quedan enmascarados con los conocimientos matemáticos que se necesitan. o Una concepción inductivista de la Ciencia: configurando ésta como algo absoluto y cerrado cuyos rasgos diferenciales son la verdad y la objetividad. 2. CONTEXTUALIZACIÓN DE LA CIENCIA Esa contextualización debe hacerse al menos a tres niveles: 1. Metodológico: como forma de incidir en las formas en las que el conocimiento puede generarse, en oposición a la visión dogmática de una ciencia acabada. 2. Socio-ambiental: como forma de ver la utilidad de la ciencia en nuestro entorno y en nuestro modo de ver el mundo, frente a la visión teoricista y descontextualizada de una ciencia abstracta. 3. Histórico: como forma de mostrar cómo y por qué surgen teorías científicas, frente a la visión aproblemática que suele presidir la enseñanza de las ciencias. 2. CONTEXTUALIZACIÓN DE LA CIENCIA La contextualización histórica de la enseñanza de la ciencia implica que: La enseñanza de la Historia de la Ciencia hay que verla como un complemento en la enseñanza de la historia (y viceversa). La construcción de conocimientos y su aplicación a la tecnología son parte importante de las transformaciones sociales. La Historia de la Ciencia y la geografía van unidas: las transformaciones del territorio son provocadas por la utilización de la ciencia y la tecnología. 3. HISTORIA DE LA CIENCIA COMO MATERIA Gran Bretaña contribuyó en el siglo XX al desarrollo de la Historia de la Ciencia y fue pionera en la introducción de esta materia en las escuelas: o 1917: el Science Teaching in Secundary Schools Report resalta la utilización de materiales históricos en los cursos de ciencias. o 1919: se publica por primera vez el School Science Review, cuyo objetivo era promover la educación científica en las escuelas. o Años 70 y 80: la British Asociation for Science Education recomienda la incorporación de más materias históricas y filosóficas en el currículo de ciencias. 3. HISTORIA DE LA CIENCIA COMO MATERIA Estados Unidos: o la Historia de la Ciencia aparece de forma destacada después de la 2ª Guerra Mundial. o En los años 60 realizan grandes reformas curriculares en ciencias pero sin la participación de historiadores ni filósofos de la ciencia con algunas excepciones. En nuestro país, las instituciones Científicas se han aproximado a la Historia de la Ciencia con un propósito divulgador y también formativo. 4. LA HdC Y LOS LIBROS DE TEXTO La enseñanza que no trata aspectos históricos transmite una imagen deformada de la ciencia y del trabajo científico. La mayoría del alumnado cree que la ciencia consiste en descubrir una realidad objetiva existente, dando una visión empírica, formalista y acumulativa de la ciencia y de su evolución. En ausencia de esos aspectos históricos lo que se transmite al alumno es una visión descontextualiza de la ciencia. 4. LA HdC Y LOS LIBROS DE TEXTO Los aspectos históricos de la Ciencia: Están ausentes en la mayoría de los libros de texto o son tratados de manera superficial sin darles gran importancia. Comúnmente se tratan sin un marco de contextualización correcto. En general su utilización es escasa: biografías de científicos, anécdotas, etc., Resultado final: adquisición de una visión histórica deformada, soportada sobre concepciones y estereotipos erróneos. 4. LA HdC Y LOS LIBROS DE TEXTO Errores o deformaciones a evitar (Gil, 1999): No aparecen biografías más o menos detalladas de científicos: breves referencias sobre aspectos biográficos de muy pocos científicos o simples anécdotas. No se presenta el desarrollo histórico de algunos conceptos y teorías científicas: Casi no aparecen referencias al desarrollo histórico de conceptos. No aparecen citas textuales de autores científicos, ni se proponen comentarios de sus textos. 4. LA HdC Y LOS LIBROS DE TEXTO Errores o deformaciones a evitar (Gil, 1999): Se ignora el papel de los problemas en el desarrollo de la ciencia. No muestran el carácter tentativo de toda investigación científica: El análisis de los errores cometidos en la construcción del conocimiento científico está prácticamente ausente. Prácticamente no hay actividades diseñadas sobre la Historia de la Ciencia y cuando las hay, en la mayoría de los casos, se encuentran como material complementario. 4. LA HdC Y LOS LIBROS DE TEXTO Situación actual (Méndez y Slisko, 2014) Las conexiones con la historia se dan de 4 formas principalmente: o Referencias al año o al siglo de un descubrimiento o de un científico. o Breves biografías de algún científico. o Textos auténticos escritos por una persona de ciencias. o Referencias históricas de algún personaje científico de importancia. de forma anecdótica o para ilustrar algún concepto. 4. LA HdC Y LOS LIBROS DE TEXTO Situación actual (Méndez y Slisko, 2014): Las apariciones suelen ser en forma de referencias y en forma de historias, apareciendo principalmente en las unidades didácticas de Teoría Atómica, Electricidad y Estados de Agregación de la Materia. Las apariciones son de poca importancia, con mayor carácter anecdótico o de encuadrar el contenido con alguna fecha o siglo que ser útil a la hora de la compresión de los contenidos por parte del alumno. 4. LA HdC Y LOS LIBROS DE TEXTO Situación actual (Méndez y Slisko, 2014): Las apariciones son de cinco tipos: o Introducción al tema. o Al margen del contenido. o Insertado en el propio contenido. o Intercalado en las actividades. o Como motivación. 4. LA HdC Y LOS LIBROS DE TEXTO Parece evidente que la enseñanza de la Ciencias no puede ser del todo completa si no lleva asociada una perspectiva histórica Debe mostrar algunos aspectos del complejo proceso de evolución del conocimiento científico y de otras materias en relación con la CTS en los diferentes momentos históricos. Este enfoque puede contribuir a mejorar notablemente la imagen de la Ciencia y constituir un elemento motivador para su estudio, ayudando a superar algunas visiones tópicas y erróneas de la Ciencia. 4. LA HdC Y LOS LIBROS DE TEXTO 4.1. La opinión de los alumnos El 26% manifestó que conocer bien el contexto histórico en el que se ha realizado un descubrimiento les sirve poco o nada para aprenderlo mejor; un 32% mostró indiferencia y otro 32% que les ayudaba mucho o bastante. Respecto a las biografías, sólo el 25% manifestó que muchas veces o siempre les ayudan a entender mejor los conceptos, mientras que para el resto pocas veces o nunca les ayudaban. Las referencias al calendario les interesaban a un 34% de los estudiantes, mientras que el 28% manifestó lo contrario. 4. LA HdC Y LOS LIBROS DE TEXTO 4.1. La opinión de los alumnos En cuanto a los textos científicos intercalados recogidos en los libros de texto, el 30% manifestó que les ayudaba a la compresión de los conceptos mientras que el 28% manifestó lo contrario. En resumen: la historia introducida en los libros de texto de ciencias resulta aburrida a un porcentaje considerable de alumnos y no les sirve para entender mejor los contenidos. Por el contrario, alrededor del 40% de los alumnos manifestó que podía ser de gran ayuda. 5. INFLUENCIA EN EL APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS Aspectos potenciados con el uso de la HdC en el aula : Genera motivación e interés, haciendo las clases más estimulantes. Presenta una visión más humana y menos abstracta de los contenidos, al relatar las acciones de hombres y mujeres en el ámbito de las ideas científicas. Ayuda a comprender mejor los contenidos científicos mostrando su desarrollo y los cambios que se han producido. 5. INFLUENCIA EN EL APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS Aspectos potenciados con el uso de la HdC en el aula : Muestra el carácter evolutivo de las ciencias y del conocimiento científico, criticando el cientifismo y el dogmatismo. Propicia el conocimiento de las estrategias para la resolución de los diferentes problemas. Muestra la naturaleza integrativa e interdependiente de los diferentes logros humanos.. 5. INFLUENCIA EN EL APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS Aspectos potenciados con el uso de la HdC en el aula : Ayuda a desarrollar valores al reconocer que los científicos son personas que con su esfuerzo hacen que progrese el conocimiento. Logra una mayor comprensión de los contenidos científicos. Pone de manifiesto las relaciones CTS. 5. INFLUENCIA EN EL APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS Ventajas que la perspectiva histórica puede aportar al aprendizaje de las ciencias: Permite conocer el paralelismo existente entre las preconcepciones del alumnado y las concepciones científicas vigentes a lo largo de la historia. Muestra la existencia de grandes crisis en el desarrollo de las distintas ciencias, lo que favorece los cambios conceptuales de los alumnos al relacionarlos con los grandes cambios de modelos y teorías. 5. INFLUENCIA EN EL APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS Ventajas que la perspectiva histórica puede aportar al aprendizaje de las ciencias: Posibilita mostrar el carácter hipotético de la ciencia, mostrando las limitaciones de las teorías, sus problemas pendientes de solución... Muestra cómo la contribución de cada científico está basado en el trabajo de muchos otros, planteando la ciencia como una construcción humana colectiva y evitando la idea de una ciencia hecha por unos pocos genios. 5. INFLUENCIA EN EL APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS La utilización didáctica de la HdC contribuye en el aula a: Conseguir los objetivos generales de etapa y área. Identificar los conceptos más importantes para comprender las teorías. Mostrar los problemas e interrogantes que se generan históricamente en el origen y la evolución de los conceptos. Mostrar las discrepancias entre previsiones teóricas y hechos reales. Comprender la complejidad y el carácter dinámico del desarrollo científico. 6. UTILIZACIÓN EN EL AULA Estudio de biografías de científicos. o Notas biográficas. o Notas científicas. Comentario de textos científicos. Experimentos históricos. Exposiciones didácticas. Simulaciones o juegos de rol. 6. UTILIZACIÓN EN EL AULA Estudio de la evolución de una teoría o concepto o Momentos históricos por los que fue pasando esa teoría o ese concepto. o Breve tratamiento de cada momento: estado general de la ciencia y circunstancias históricas, culturales, sociales, etc. o Distintos personajes científicos implicados en esa teoría o en ese concepto. o Discusión general sobre el conjunto de su evolución. Simposios o congresos realizados por los alumnos 6. UTILIZACIÓN EN EL AULA La prensa en el aula como prueba de la actualidad científica: o Utilización de un artículo sobre determinados problemas científicos. o Análisis de gráficos, esquemas o datos sobre fenómenos o variables científicas que suelen aparecer en las publicaciones. o Noticias sobre acontecimientos de actualidad que pueden ser empleados como motivación. o Desarrollo de debates de opinión sobre cualquier 6. UTILIZACIÓN EN EL AULA Películas de cine o Necesidad de reorientar la enseñanza de las Ciencias. Y búsqueda de nuevas fórmulas. o Las imágenes pueden influir en las percepciones de la ciencia y de los científicos. o Permite comprender diversos aspectos, relacionarlos e integrarlos en un todo. o Ayuda a entender las relaciones entre CTS. o Favorece la observación desde distintas perspectivas. 6. UTILIZACIÓN EN EL AULA Líneas de tiempo o Permite a los alumnos “ver” con facilidad fechas y acontecimientos importantes, o Ayuda en los procesos metacognitivos de los estudiantes para la compresión del tiempo y su correlación con sucesos históricos. o Herramientas web: posibilitan enlazar cada hito de la línea del tiempo a una página web, a un vídeo, a una imagen, y así enriquecer la información contenida en ellas, ya que pueden servir "de índice" para acceder a los contenidos de un curso. 6. UTILIZACIÓN EN EL AULA Líneas de tiempo Ejemplo de línea de tiempo en química (Fuente: Elaboración propia) 7. HdC Y RELACIONES CTSA La ciencia y la tecnología no pueden estudiarse fuera del contexto social en el que se manifiestan. Ellas conviven en beneficio mutuo y repercuten tanto en la sociedad como en el medio ambiente. El desarrollo de la HdC proporciona situaciones que muestran de manera muy ilustrativa las relaciones CTS. Se atiende al aprendizaje de los contenidos científicos junto al de los aspectos tecnológicos y sociales implicados en ellos, facilitando a los alumnos la comprensión de los contenidos científicos. 7. HdC Y RELACIONES CTSA Se propicia la percepción de una “ciencia unitaria”, un todo global en continua evolución, interaccionando con otros muchos factores y saberes. Se propicia la imagen de una ciencia no dogmática, cuyo carácter interdisciplinar queda resaltado. Y se promueve la reflexión hacia los problemas sociales. El aprendizaje de valores, actitudes y normas es un objetivo común del Enfoque CTS y de la inserción de la HdC en la enseñanza de las ciencias, dando prioridad a los contenidos actitudinales (cognitivos, afectivos y valorativos) y axiológicos (valores y normas). 7. HdC Y RELACIONES CTSA Mostrar cómo han sido las interacciones entre Ciencia, Tecnología, Sociedad y Medio Ambiente a lo largo de la historia facilita la compresión de su evolución: o De la persecución ideológica-religiosa a la que fue sometida la ciencia (Galileo, Darwin, etc.) a la constitución de la ciencia como uno de los elementos de la ideología dominante. o De una técnica que precede a la ciencia a una ciencia origen de múltiples aplicaciones técnicas (la construcción de mecanismos o máquinas mecánico-térmicas precedió a su estudio por la mecánica o la termodinámica). 7. HdC Y RELACIONES CTSA En la historia de la humanidad, las grandes transformaciones sociales que dan lugar a grandes cambios se derivan siempre de grandes avances tecnológicos que las propician. Destacan tres auténticas revoluciones por los enormes cambios sociales y culturales que produjeron: o La revolución neolítica. o La revolución industrial. o La revolución científico-tecnológica. Las relaciones CTSA en esos momentos son muy evidentes y una excelente ocasión para debatirlas con los alumnos. 7. HdC Y RELACIONES CTSA No son sólo adecuados estos grandes momentos de la historia del hombre y de la ciencia; hay multitud de momentos “menores”. Detrás de cada uno de esos grandes momentos se encuentran siempre muchos de estos últimos: el descubrimiento del microscopio o de la máquina de vapor, del espectroscopio, innovaciones en procesos industriales, etc. 7. HdC Y RELACIONES CTSA No hay que olvidar el componente Ambiental. Los grandes cambios tecnológicos y sociales han llevado siempre aparejados grandes cambios ambientales y viceversa: o La revolución neolítica supuso un importante retroceso de los bosques, ya que el hombre necesitaba espacio para sus cultivos y sus animales, además de satisfacer sus necesidades crecientes de madera. o La escasez de madera está en el origen de importantes declives de civilizaciones, invasiones y conquistas y en la Inglaterra preindustrial propició la revolución industrial. 8. CONTRAARGUMENTOS Algunos autores argumentan fuertes críticas al respecto de la inclusión de la HdC en la enseñanza de las ciencias. Estas críticas apuntan a dos aspectos diferentes: o La simplificación de la historia. o La interpretación de los hechos históricos. 8. CONTRAARGUMENTOS Martin Klein: El presentar los contenidos científicos desde una perspectiva histórica implica seleccionar, organizar y presentar estos materiales históricos no históricamente, quizá incluso “antihistóricamente”. La introducción de la historia en la enseñanza de las ciencias sólo tiene la posibilidad de hacerlo a través de una historia simplificada y recortada, esto es, una “mala historia”. Ante estas perspectivas prefiere prescindir totalmente de este recurso. 8. CONTRAARGUMENTOS Whitaker: La historia utilizada en los cursos de ciencias, en muchos casos, son relatos históricos construidos deliberadamente con fines pedagógicos o con el objetivo de apoyar la concepción epistemológica del autor. La discriminación entre los hechos considerados relevantes y aquellos que no revisten importancia en el devenir histórico se encuentra fuertemente determinada por la interpretación del autor. 8. CONTRAARGUMENTOS Lombardi: Se presenta una imagen obsoleta de la historia, concebida como una actividad destinada a narrar objetivamente los hechos del pasado. La simplificación de la historia constituye un defecto del relato histórico. La existencia de diferentes versiones de un mismo acontecimiento implica el carácter equivocado de al menos uno de ellos. 8. CONTRAARGUMENTOS Navarro: Un empleo masivo y constante de la historia en la enseñanza de la ciencia puede conducir al estudiante hacia la desorientación. La historia administrada en pequeñas dosis motiva e incita a la crítica, pero la sobredosis tiene el efecto contrario. ¿Cuál debe ser entonces la dosis correcta? Puede llegar a ser contraproducente si tan sólo se trata de adoctrinar en el uso de ciertas habilidades. 8. CONTRAARGUMENTOS En la actualidad: La historia se concibe como una disciplina en constante desarrollo. La existencia de multiplicidad de relatos históricos acerca de un mismo acontecimiento forma parte de la naturaleza misma del conocimiento histórico. Esta diversidad puede contribuir a desarrollar en los estudiantes el pensamiento crítico e introducirlos en el difícil problema de la interpretación tanto de textos como de hechos. 9. HdC Y FORMACIÓN DEL PROFESORADO Estudios recientes en el campo de la didáctica de las ciencias apuntan a la importancia de incorporar aspectos de la historia de las ciencias en la formación de los profesores de ciencias. El componente histórico-epistemológico en la formación de los profesores de ciencias, les permite reflexionar sobre la naturaleza de la ciencia y su funcionalidad, así como apoyar la tarea de enseñar ciencias en el aula. Los profesores de ciencias en todos los niveles educativos, deben ser educados en ciencias y no solamente formados en ciencias. 9. HdC Y FORMACIÓN DEL PROFESORADO El que la introducción de la HdC en la didáctica dé un buen resultado depende en gran medida de la formación del profesorado: Los profesores tienen que estar bien formados no sólo en cuanto al contenido de su asignatura, sino también de su desarrollo histórico; en caso contrario pueden caer en ciertos preconceptos y malentendidos que transmitirán a sus alumnos. Una familiarización adecuada del profesor con la historia de su disciplina le ayudará a situarse con mayor facilidad en el terreno del alumno. 9. HdC Y FORMACIÓN DEL PROFESORADO El educador debe ser consciente de que hubo una época en la que los propios científicos se planteaban las mismas cuestiones en términos bastante similares a los de un estudiante actual. La HdeC se convierte en un medio para cultivar a los profesores, ya que no solo están estudiando su disciplina sino que están cuestionando la manera como se genera el conocimiento y cómo se transmite de una generación a otra. Los estudiantes necesitan saber con qué y cómo se relacionan las leyes científicas y poderlas así confrontar situaciones de la vida real con momentos de la evolución de la ciencia misma. 9. HdC Y FORMACIÓN DEL PROFESORADO La incorporación de la HdC en la formación del profesorado contribuye al desarrollo profesional de los profesores y se impone como una necesidad formativa: o Contribuye a evitar visiones distorsionadas sobre la labor científica. o Permite una comprensión más precisa de los diversos aspectos relacionados con el proceso de enseñanza y aprendizaje de la ciencia. o Proporciona una intervención más cualificada del profesor en la clase. 9. HdC Y FORMACIÓN DEL PROFESORADO Los docentes deberán adquirir determinados conocimientos sobre la HdC y tendrán que saber la manera de proceder con sus estudiantes para comunicarles esos conocimientos, y transmitirles esa forma de percibir la ciencia. Ello implicaría una formación en tres direcciones: 1) Que lograsen tener unos conocimientos básicos en historia de la ciencia. 2) Que fueran capaces de utilizar esos conocimientos en el aula como herramienta didáctica. 3) Que estén convencidos de la validez de este enfoque en el proceso de enseñanza-aprendizaje de su disciplina. 9. HdC Y FORMACIÓN DEL PROFESORADO Respecto a este último aspecto: o Sería muy poco probable que lograsen comunicar esas ideas a sus alumnos sin su convencimiento, ya que no es fácil comunicar aquello en lo que no se cree. o Esta última dirección es tal vez la más difícil de alcanzar pues exige un cambio en la mentalidad de los docentes, de tal manera que ellos mismos “sientan” la ciencia de una manera diferente.