Naturaleza de la cienciaNaturaleza de la cienciay educación científica de calidad y educación científica de calidad

para todos y todaspara todos y todas

Agustín Adúriz-BravoGEHyD, CeFIEC, FCEyN

Universidad de Buenos Aires

“Intercambios sobre la labor y el quehacer del investigador”INFD-IICE, octubre de 2009

Ciencias naturalesCiencias naturalesy mala prensay mala prensa

Desde dónde se harDesde dónde se harááesta presentaciónesta presentación

• Siete años de trabajo del Grupo de Epistemología, Historia y Didáctica de las Ciencias Naturales (GEHyD, CeFIEC, FCEyN, UBA).

• Investigación, innovación, docencia y extensión. • Catorce años de reflexión alrededor de las aportaciones de

la epistemología a la formación del profesorado de ciencias naturales.

• Discusión e intercambio con otros grupos.• Presentaciones en congresos y publicaciones.• Intentamos contribuir con ideas y propuestas al escenario

internacional de HPS y NOS.

InvestigaciInvestigación en didácticaón en didácticade las ciencias naturalesde las ciencias naturales

• Área de investigación HPS.• Línea de investigación NOS.• Énfasis en la formación inicial y continuada del

profesorado de ciencias naturales.

¿Qué se investiga¿Qué se investigaen el área HPS?en el área HPS?

history & philosophy of science & science teaching

IHPST Group

Michael Matthews

www.ihpst.org Calgary 2007 Notre Dame 2009 Salónica 2011

Science & Education

aportaciones de la epistemología y la historia de la ciencia a la didáctica de las ciencias naturales

¿Qué se investiga¿Qué se investigaen el área HPS?en el área HPS?

• Relaciones entre las metaciencias (epistemología, historia de la ciencia y sociología de la ciencia) y la didáctica de las ciencias naturales:– Ideas previas y cambio conceptual.– Estatuto epistemológico de la didáctica.– Fundamentación epistemológica del currículo.– Cambio en el conocimiento y en la práctica profesional

del profesorado de ciencias naturales.– Naturaleza de la ciencia.

¿Qué se investiga¿Qué se investigaen el área HPS?en el área HPS?

• Relaciones entre las metaciencias (epistemología, historia de la ciencia y sociología de la ciencia) y la didáctica de las ciencias naturales:– Ideas previas y cambio conceptual.– Estatuto epistemológico de la didáctica.– Fundamentación epistemológica del currículo.– Cambio en el conocimiento y en la práctica

profesional del profesorado de ciencias naturales.– Naturaleza de la ciencia.

¿Qué se investiga¿Qué se investigaen la línea NOS?en la línea NOS?

nature of science naturaleza de la ciencia

• Michael Matthews

• Jonathan Osborne, John Leach

• Norman Lederman, William McComas, Richard Duschl

• Mercè Izquierdo, Marilar Jiménez Aleixandre, Grupo de Acevedo Díaz

• Mansoor Niaz, Grupo de la UNT, GEHyD

¿Qui¿Quién es quién en HPS/NOS?én es quién en HPS/NOS?

• Handbook Gabel (1994): Richard Duschl.• Handbook Fraser-Tobin (2003): Jacques

Désautels & Marie Larrochelle.• Handbook Abell-Lederman (2007): Norman

Lederman.• Handbook NOS (1998), ed. William McComas.• Handbooks en castellano: Izquierdo, Gil-Pérez,

Adúriz-Bravo.

¿Qué se investiga¿Qué se investigaen la línea NOS?en la línea NOS?

• Imágenes de ciencia y de científico en los diversos públicos y su transformación:– Imágenes de ciencia en estudiantado.– Imágenes de ciencia en otras poblaciones.– Imágenes de ciencia en el profesorado.– Currículo, enseñanza y evaluación de NOS.– Materiales NOS.

¿Qué se investiga¿Qué se investigaen la línea NOS?en la línea NOS?

• Imágenes de ciencia y de científico en los diversos públicos y su transformación:– Imágenes de ciencia en estudiantado.– Imágenes de ciencia en otras poblaciones.– Imágenes de ciencia en el profesorado.– Currículo, enseñanza y evaluación de NOS.– Materiales NOS.

¿Qué nos preocupa como ¿Qué nos preocupa como profesores/as, formadores/as e profesores/as, formadores/as e

investigadores/as?investigadores/as?

• La calidad de la alfabetización científica de nuestros niños y niñas, adolescentes y jóvenes.

¿Qué puede aportar la naturaleza de la ciencia?

¿Qu¿Qué tipo deé tipo de trabajos hacen trabajos hacenel GEHyD y otros grupos?el GEHyD y otros grupos?

• Producciones teóricas: generación de marcos conceptuales, discusión, meta-análisis.

• Producciones empíricas: estudios (cuasi)experimentales, evaluativos, etnográficos, de caso…

• Producciones prácticas: planes, diseños y materiales.

Producciones teóricasProducciones teóricas

• Genéricamente, la NOS es considerada como un conjunto de contenidos metacientíficos, fuertemente transpuestos, seleccionados por su valor para la educación científica.

• Operacionalmente, consideramos que la NOS son contenidos de la epistemología del siglo XX, ambientados en la historia de la ciencia y advertidos por la sociología de la ciencia.

handbook de NOS

1998

William McComas

El soponcio de RosieEl soponcio de Rosie

Rosalind Elsie Franklin (1920-1958)

La ciencia es una actividad humana

E

H

S

Un objetivo fundamentalUn objetivo fundamental

• Nos interesa responder a la pregunta de qué naturaleza de la ciencia ha de saber el profesorado de ciencias naturales.

• Este objetivo se ubica en la discusión actual acerca de los tenets: aquello que se ha de saber sobre la NOS, aquello que el currículo debe prescribir.

Qué NOS para el profesoradoQué NOS para el profesorado

• Contenidos de diversas escuelas y autores/as,

• descentrados de sus matrices epistémicas originarias,

• compatibles con una imagen realista y racionalista moderada de la ciencia,

• y extensamente transpuestos con el requerimiento de que sean funcionales.

El gigante de BalvaneraEl gigante de Balvanera

• Praga, fines del siglo XVI.

• Reinado de Rodolfo II.

• Sinagoga Staronová.

• El Gran Rabino Löw crea el Gólem.

La ciencia es como un Gólem.

Qué NOS para el profesoradoQué NOS para el profesorado

• Tres perspectivas:– qué es la ciencia,

– cómo cambia, y

– cómo se relaciona con la sociedad y la cultura.

Qué NOS para el profesoradoQué NOS para el profesorado

• Tres perspectivas:– qué es la ciencia,

– cómo cambia, y

– cómo se relaciona con la sociedad y la cultura.

DescribDescribííme un cromosomame un cromosoma

• ¿Qué características tiene la explicación científica?

Las tres “Aes”:

analogía, abducción y argumentación

Qué NOS para el profesoradoQué NOS para el profesorado

• Siete campos teóricos estructurantes:– correspondencia y racionalidad,– representación y lenguajes,– intervención y metodologías,– evolución y juicio,– contextos y valores,– demarcación y estructura, y– normatividad y recursión.

Qué NOS para el profesoradoQué NOS para el profesorado

• Siete campos teóricos estructurantes:– correspondencia y racionalidad,– representación y lenguajes,– intervención y metodologías,– evolución y juicio,– contextos y valores,– demarcación y estructura, y– normatividad y recursión.

Lavoisier, padrastroLavoisier, padrastrode la químicade la química

• ¿Cuándo se constituye la química como ciencia?

• ¿No había química antes de Lavoisier?

• ¿Qué estatuto tenían la alquimia y la iatroquímica?

• El oxigenismo, ¿es un paradigma?

• Flogisto no, calórico sí.

Fortalezas y debilidadesFortalezas y debilidades

• Provee una respuesta fundamentada teóricamente,

• y a la vez flexible para transponer,• pero es difícil de manejar• y faltan estudios empíricos para probar su

valor en el cambio conceptual.

Producciones empíricasProducciones empíricas

• Hacemos intervenciones con unidades NOS en formación inicial y continuada.

• Hemos hecho pequeñas investigaciones pre/post para ver cambios en el conocimiento profesional del profesorado de ciencias naturales.

• Hemos hecho un pequeño estudio de caso para ver cambios en la práctica profesional del profesorado de ciencias naturales.

Consigna del “pre-test”Consigna del “pre-test”

• Seleccioná dos ideas sobre la ciencia que consideres importante enseñar a tus estudiantes de secundaria (12-18 años).

• Por ejemplo: “La ciencia tiene un método riguroso”.

• En forma individual, por escrito y para entregar.

Resultado:Resultado:formulaciones ingenuasformulaciones ingenuas

• “La ciencia se pone a prueba constantemente y de esa manera se asegura su mejora.”

• “La importancia de la ciencia en general, sus métodos, su historia.”

• “Es importante que entiendan la actividad científica como algo que influye en la cultura.”

Intervención:Intervención:Los descubrimientos del radioLos descubrimientos del radio

• ‘Descubrir’ e ‘inventar’ tienen sentidos “de uso”…

… cargados de una imagen de ciencia particular.

• En general, no hay eventos “con nombre y fecha”.

Consigna del “post-test”Consigna del “post-test”

• A la luz de lo tratado en estas tres clases y de la bibliografía leída, ¿cómo valorarías ahora tus ideas iniciales?

• Se puede: corregir, expandir, alterar, reemplazar, dejar igual, aclarar, criticar, etc...

Resultado:Resultado:ideas ‘robustas’ideas ‘robustas’

• “Mostrar a los alumnos que no hay acuerdo general sobre qué constituye el método científico.”

• “La aceptación y el rechazo de una teoría son mucho más complejos que [en] el modelo de Popper.”

• “El científico no es un ser altruista, preocupado por el bien de la humanidad, sino una persona como cualquier otra, que no puede ser cien por ciento objetiva en sus observaciones y deducciones, con intereses personales de reconocimiento, prestigio o económicos.”

Aportaciones prácticasAportaciones prácticas

• Nuestros diseños se centran en torno a tópicos generativos (como en el marco de la enseñanza para la comprensión del Proyecto Cero de Harvard).

• Tenemos alrededor de 40 tópicos,• estructurados en unidades y secuencias,• para la formación inicial y continuada.

Un ejemplo de tópico:Un ejemplo de tópico:Vampiros en ValaquiaVampiros en Valaquia

Hipótesis de Dolphin

Los vampiros renacentistas son pacientes incomprendidos por sus médicos de cabecera.

Aportaciones prácticasAportaciones prácticas

• Algunas de las ideas clave NOS que queremos enseñar:– modelos y modelización,– realismo moderado (perspectivo),– racionalismo moderado,– juicio científico,– ciencia y género,– ciencia y valores,– debates y controversias.

Aportaciones prácticasAportaciones prácticas

• Algunas de las ideas clave NOS que queremos enseñar:– modelos y modelización,– realismo moderado (perspectivo),– racionalismo moderado,– juicio científico,– ciencia y género,– ciencia y valores,– debates y controversias.

Misteriosa Buenos AiresMisteriosa Buenos Aires

barrio de Versalles

estación Medalla Milagrosa

pasaje Ángel Peluffo

Un ‘modelo de ciencia’Un ‘modelo de ciencia’para enseñar cienciaspara enseñar ciencias

• Concepción semántica + giro cognitivo + visión basada en modelos = Modelo cognitivo de ciencia.

• Otras aportaciones epistemológicas recientes y actuales: axiología, praxiología y retórica.

Apuntes conclusivosApuntes conclusivos

• El área HPS y la línea NOS están poco representadas en Iberoamérica y deberían ser prioritarias.

• Nuestras producciones suscitan interés y generan intercambios entre grupos.

• Es difícil difundir nuestras ideas y propuestas en Europa y América del Norte.

• Hay limitaciones para el diseño de investigaciones “ortodoxas”: se han de buscar caminos alternativos.

• Colaboración con institutos de formación del profesorado de ciencias naturales.

Apuntes conclusivosApuntes conclusivos

• El área HPS y la línea NOS están poco representadas en Iberoamérica y deberían ser prioritarias.

• Nuestras producciones suscitan interés y generan intercambios entre grupos.

• Es difícil difundir nuestras ideas y propuestas en Europa y América del Norte.

• Hay limitaciones para el diseño de investigaciones “ortodoxas”: se han de buscar caminos alternativos.

• Colaboración con institutos de formación del profesorado de ciencias naturales.

Para el trabajo conjuntoPara el trabajo conjunto

• Preguntas genéricas y específicas.

• ¿Para qué investigar?

• ¿Qué investigar?

• ¿Cómo investigar?

• ¿Otros?

Un documentoUn documentopara seguir pensandopara seguir pensando

y discutiendoy discutiendo

Una introducción a la naturaleza de la ciencia

Fondo de Cultura Económica

Buenos Aires, 2005

Agustín Adúriz-Bravoaadurizbravo@cefiec.fcen.uba.ar