naturalesa de la ciència

NATURALESA I HISTÒRIA DE LA CIÈNCIA (FÍSICA I QUÍMICA)

L’ensenyament de les ciències en el món actual suposa adquirir cert CONEIXEMENT i COMPRENSIÓ de:

Fets i explicacions bàsiques de fenòmens naturals.

La naturalesa de la ciència.

Un alumne hauria de ser capaç de conèixer i comprendre de la naturalesa de la ciència aspectes sobre :

Les explicacions científiques La metodologia científica La diversitat d’explicacions de la ciència La creativitat científica El paper de la comunitat científica Les implicacions de la ciència

Aquestes competències es poden adquirir Aquestes competències es poden adquirir desenvolupant continguts curriculars de la desenvolupant continguts curriculars de la ciència que trobem a la vida quotidiana, però ciència que trobem a la vida quotidiana, però també i, a vegades millor, es pot fer situant els també i, a vegades millor, es pot fer situant els coneixements científics en un context històric, coneixements científics en un context històric, per intentar comprendre tant l’origen d’algunes per intentar comprendre tant l’origen d’algunes idees i teories fonamentals com les interaccions idees i teories fonamentals com les interaccions de la ciència, la tecnologia i la societat tant en el de la ciència, la tecnologia i la societat tant en el passat com actualmentpassat com actualment

Aleshores, és convenient tenir en compte els Aleshores, és convenient tenir en compte els pros i contres de l’ús de la història de la ciència pros i contres de l’ús de la història de la ciència en l’ensenyament de les ciènciesen l’ensenyament de les ciències

La història de la ciència utilitzada en l’ensenyament de La història de la ciència utilitzada en l’ensenyament de les ciències:les ciències:

• Permet Permet humanitzarhumanitzar les ciències en proporcionar un context i una les ciències en proporcionar un context i una socialització de l’activitat científica.socialització de l’activitat científica.

• Posa de manifest la diversitat de la metodologia científica.Posa de manifest la diversitat de la metodologia científica.

• Proporciona situacions de debat que fan palesa l’existència de Proporciona situacions de debat que fan palesa l’existència de controvèrsies en la ciència.controvèrsies en la ciència.

• Mostra episodis que reflecteixen el impacte cultural de l’activitat Mostra episodis que reflecteixen el impacte cultural de l’activitat científica i tecnològica.científica i tecnològica.

• Deixa testimoni de les estratègies emprades pels científics a Deixa testimoni de les estratègies emprades pels científics a l’hora d’argumentar sobre la importància de les seves tasques.l’hora d’argumentar sobre la importància de les seves tasques.

Però, per altra banda,Però, per altra banda,

• Desvia l’atenció de l’aprenentatge dels continguts Desvia l’atenció de l’aprenentatge dels continguts curriculars.curriculars.

• Afavoreix l’adquisició o la permanència d’idees Afavoreix l’adquisició o la permanència d’idees passades, diferents o contràries a les actuals.passades, diferents o contràries a les actuals.

• Proporciona una visió incompleta o distorsionada de la Proporciona una visió incompleta o distorsionada de la història de la ciència.història de la ciència.

Un alumne hauria de ser capaç de conèixer i Un alumne hauria de ser capaç de conèixer i comprendre sobre....comprendre sobre....

• LES EXPLICACIONS CIENTÍFIQUESLES EXPLICACIONS CIENTÍFIQUES que que l’objectiu de la ciència és buscar l’objectiu de la ciència és buscar explicacionsexplicacions pels fets observats al món natural.pels fets observats al món natural.

Una bona explicació ha de permetre fer Una bona explicació ha de permetre fer prediccionsprediccions i, a vegades, controlar i i, a vegades, controlar i modificar els fets.modificar els fets.

Una bona explicació ha de permetre fer Una bona explicació ha de permetre fer prediccionsprediccions i, a vegades, controlar i i, a vegades, controlar i modificar els fets.modificar els fets.

La taula periòdica de Mendeleev preveia La taula periòdica de Mendeleev preveia l’existència d’elements encara desconeguts l’existència d’elements encara desconeguts (gal·li, escandi, germani)(gal·li, escandi, germani)

Un alumne hauria de ser capaç de Un alumne hauria de ser capaç de conèixer i comprendre sobre....conèixer i comprendre sobre....

• LA METODOLOGIA CIENTÍFICALA METODOLOGIA CIENTÍFICA que que nono existeix un existeix un únic únic mètode científicmètode científic que proporcioni de forma que proporcioni de forma automàtica coneixements científics.automàtica coneixements científics.

No obstant, el treball dels científics té uns trets No obstant, el treball dels científics té uns trets característics i diferencials. Per exemple: obtenir característics i diferencials. Per exemple: obtenir dades qualitatives i quantitatives és d’una importància dades qualitatives i quantitatives és d’una importància cabdal en la tasca científica.cabdal en la tasca científica.

L’experiment de Pascal al Puy de DômeL’experiment de Pascal al Puy de Dôme


• LA DIVERSITAT D’EXPLICACIONS CIENTÍFIQUESLA DIVERSITAT D’EXPLICACIONS CIENTÍFIQUES que existeixen diferents que existeixen diferents tipus d’explicacionstipus d’explicacions. Per . Per exemple:exemple:

Identificar Identificar correlacionscorrelacions entre un factor i un resultat. entre un factor i un resultat.

• Un factor pot ser la causa (o una de les causes) d’un Un factor pot ser la causa (o una de les causes) d’un resultat:resultat:

• En situacions complexes un factor no sempre és la causa En situacions complexes un factor no sempre és la causa d’un resultat tot i que pot afavorir-lo:d’un resultat tot i que pot afavorir-lo:

Proposar Proposar hipòtesis, lleis, teories, modelshipòtesis, lleis, teories, models per explicar les per explicar les dades. Aquestes explicacions poden incorporar entitats no dades. Aquestes explicacions poden incorporar entitats no observables.observables.


• Un factor pot ser la causa (o una de les causes) Un factor pot ser la causa (o una de les causes) d’un resultat:d’un resultat:


• Un factor pot ser la causa (o una de les causes) Un factor pot ser la causa (o una de les causes) d’un resultat:d’un resultat:

Un augment de la temperatura causa la Un augment de la temperatura causa la dilatació d’un materialdilatació d’un material

Fumar és una causa del càncer de pulmó.Fumar és una causa del càncer de pulmó. Una dosi excessiva de radiació solar és la Una dosi excessiva de radiació solar és la

causa de melanomes.causa de melanomes.

• En situacions complexes un factor no sempre és la En situacions complexes un factor no sempre és la causa d’un resultat tot i que pot afavorir-lo:causa d’un resultat tot i que pot afavorir-lo:

• En situacions complexes un factor no sempre és la En situacions complexes un factor no sempre és la causa d’un resultat tot i que pot afavorir-lo:causa d’un resultat tot i que pot afavorir-lo:

• Un descens de temperatura afavoreix l’aparició de Un descens de temperatura afavoreix l’aparició de síndromes gripals.síndromes gripals.

Hi ha una correlació entre els nivells de diòxid de Hi ha una correlació entre els nivells de diòxid de nitrogen i la incidència d’atacs d’asma però no hi nitrogen i la incidència d’atacs d’asma però no hi evidències de què el diòxid de nitrogen causi l’asma.evidències de què el diòxid de nitrogen causi l’asma.

• Proposar Proposar hipòtesis, lleis, teories, modelshipòtesis, lleis, teories, models per per explicar les dades. Aquestes explicacions poden explicar les dades. Aquestes explicacions poden incorporar entitats no observables.incorporar entitats no observables.

• Proposar Proposar hipòtesis, lleis, teories, modelshipòtesis, lleis, teories, models per explicar les dades. Aquestes explicacions per explicar les dades. Aquestes explicacions poden incorporar entitats no observables.poden incorporar entitats no observables.

• Hipòtesi corpuscular (atòmica) de la matèriaHipòtesi corpuscular (atòmica) de la matèria• La llei de les proporcions definidesLa llei de les proporcions definides• La llei de BoyleLa llei de Boyle• Les teories sobre l’enllaç químicLes teories sobre l’enllaç químic• El model de la taula periòdicaEl model de la taula periòdica• Els models atòmicsEls models atòmics


• LA CREATIVITAT CIENTÍFICALA CREATIVITAT CIENTÍFICA que l’elaboració i la comprovació que l’elaboració i la comprovació d’explicacions d’explicacions no és un procés simple ni directeno és un procés simple ni directe. Algunes raons:. Algunes raons:

• No es té mai una No es té mai una certesa absolutacertesa absoluta sobre les dades. sobre les dades.

Les explicacions no sorgeixen automàticament de les dades. Les explicacions no sorgeixen automàticament de les dades. L’elaboració d’explicacions és un L’elaboració d’explicacions és un procés creatiu (imaginatiu).procés creatiu (imaginatiu).

Les dades per si soles poden dir molt o res. Depèn de Les dades per si soles poden dir molt o res. Depèn de l’esquema mental de l’experimentador i, també, del seu context l’esquema mental de l’experimentador i, també, del seu context cultural, social, ...Per això les mateixes dades poden donar lloc cultural, social, ...Per això les mateixes dades poden donar lloc a explicacions diferents i, fins i tot, contraries.a explicacions diferents i, fins i tot, contraries.

Les explicacions no sorgeixen automàticament de les dades. Les explicacions no sorgeixen automàticament de les dades. L’elaboració d’explicacions és un L’elaboració d’explicacions és un procés creatiu (imaginatiu).procés creatiu (imaginatiu).

• La pila de Volta – El peix torpede La pila de Volta – El peix torpede

Les dades per si soles poden dir molt o res. Depèn de Les dades per si soles poden dir molt o res. Depèn de l’esquema mental de l’experimentador i, també, del seu context l’esquema mental de l’experimentador i, també, del seu context cultural, social, ...Per això les mateixes dades poden donar lloc cultural, social, ...Per això les mateixes dades poden donar lloc a explicacions diferents i, fins i tot, contraries.a explicacions diferents i, fins i tot, contraries.

• La controvèrsia Galvani –VoltaLa controvèrsia Galvani –Volta


• EL PAPER DE LA COMUNITAT CIENTÍFICAEL PAPER DE LA COMUNITAT CIENTÍFICA que aquesta ha que aquesta ha establert procediments per contrastar els descobriments i les establert procediments per contrastar els descobriments i les conclusions dels científics per poder arribar a acords i consensos. conclusions dels científics per poder arribar a acords i consensos.

• Els científics fan públics els descobriments mitjançant Els científics fan públics els descobriments mitjançant congressos i revistescongressos i revistes

• Les acadèmies de ciènciesLes acadèmies de ciències• Les revistes científiquesLes revistes científiques

• Els descobriments científics s’accepten només després de ser Els descobriments científics s’accepten només després de ser avaluatsavaluats per altres científics. per altres científics.

• El paper de les revistes permet l’anàlisi i contrastació de El paper de les revistes permet l’anàlisi i contrastació de recerques per part d’altres col·leguesrecerques per part d’altres col·legues

• Els científics solen ser Els científics solen ser escèpticsescèptics sobre descobriments que no sobre descobriments que no es poden es poden replicarreplicar convincentment. convincentment.

• Científics diferents poden legítimament treure Científics diferents poden legítimament treure conclusionsconclusions diferentsdiferents a partir de les mateixes dades (les explicacions no es a partir de les mateixes dades (les explicacions no es dedueixen automàticament a partir de les dades) i generar dedueixen automàticament a partir de les dades) i generar controvèrsiescontrovèrsies..

• La formació personal, l’experiència, els interessos i el context en La formació personal, l’experiència, els interessos i el context en general, general, influeixeninflueixen en les explicacions que els científics en les explicacions que els científics elaboren.elaboren.

• Una explicació científica no se sol abandonar pel fet de tenir Una explicació científica no se sol abandonar pel fet de tenir algunes dades en contra (algunes dades en contra (anomaliesanomalies))

• Una explicació sol sobreviure fins que se’n proposa una de més Una explicació sol sobreviure fins que se’n proposa una de més convincentconvincent

• Els científics solen ser Els científics solen ser escèpticsescèptics sobre sobre descobriments que no es poden descobriments que no es poden replicarreplicar convincentment.convincentment.

• La rèplica de l’experiment de CoulombLa rèplica de l’experiment de Coulomb• Els cas de la fusió fredaEls cas de la fusió freda• Els raigs N de BlondotEls raigs N de Blondot

• Científics diferents poden legítimament treure Científics diferents poden legítimament treure conclusionsconclusions diferentsdiferents a partir de les a partir de les mateixes dades (les explicacions no es mateixes dades (les explicacions no es dedueixen automàticament a partir de les dedueixen automàticament a partir de les dades) i generar dades) i generar controvèrsiescontrovèrsies..

• Flogist – OxigenFlogist – Oxigen• Galvani – VoltaGalvani – Volta• Proust – BertholletProust – Berthollet


LES IMPLICACIONS DE LA CIÈNCIALES IMPLICACIONS DE LA CIÈNCIA que l’aplicació dels coneixements que l’aplicació dels coneixements científics a noves tecnologies, materials i aparells incideix a les nostres científics a noves tecnologies, materials i aparells incideix a les nostres vides i pot tenir efectes secundaris inesperats o no volguts.vides i pot tenir efectes secundaris inesperats o no volguts.

Les aplicacions científiques solen tenir implicacions socials, Les aplicacions científiques solen tenir implicacions socials, econòmiques, polítiques i, fins i tot, ètiques.econòmiques, polítiques i, fins i tot, ètiques.

Hi ha aplicacions científiques que tenen Hi ha aplicacions científiques que tenen impactesimpactes no volguts en la no volguts en la societat.societat.

Hi ha temes, sobretot els vinculats amb valors, que no poden ser Hi ha temes, sobretot els vinculats amb valors, que no poden ser tractats tractats nomésnomés amb una amb una aproximació científicaaproximació científica..

Hi ha aplicacions científiques amb implicacions ètiques sobre les quals Hi ha aplicacions científiques amb implicacions ètiques sobre les quals pot no haver-hi pot no haver-hi consens sociaconsens social sobre que s’ha de fer o permetre.l sobre que s’ha de fer o permetre.

naturalesa de la ciència

Technology