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Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) Análisis de materiales para la enseñanza de la
naturaleza del conocimiento científico y tecnológico
Ángel Vázquez Alonso1, María Antonia Manassero Mas y Silvia Ortiz
1Universidad de las Islas Baleares, España. E-mail: angel.vazquez@uib.es.
Resumen: La naturaleza del conocimiento científico y tecnológico
constituye un componente esencial de la alfabetización en ciencias o de lacompetencia científica, y por eso sus contenidos innovadores se están incorporando en los currículos de ciencias actuales. La enseñanza de esos contenidos afronta importantes dificultades, siendo el más notorio lacarencia de materiales apropiados para el aprendizaje de los estudiantes.
Este artículo investiga la existencia de materiales didácticos actualesdiseñados para la enseñanza de la naturaleza del conocimiento científico en las aulas y presenta como resultados de la búsqueda un abundante inventario de materiales hallados. Los materiales son sistematizados engrupos, con sus directrices generales, la lista de materiales, las orientaciones acerca de los temas abordados y un resumen de un materialejemplar. Además, se ofrece un modelo de clasificación de estos materiales para ayudar a los profesores a seleccionar y ordenar los potenciales materiales que puedan construir o encontrar. Finalmente, se reflexionasobre la eficacia de los materiales para la enseñanza de la naturaleza del conocimiento científico, a partir de las recomendaciones de la investigacióndidáctica y los tradicionales factores que se oponen a las innovaciones.
Palabras clave: naturaleza de la ciencia, naturaleza de la tecnología,
materiales de enseñanza, enseñanza de la ciencia, enseñanza de latecnología.
Title: Analysis of materials for teaching the nature of scientific and
Abstract: The nature of scientific and technological knowledge is an
essential component of scientific literacy or science competence, andconsequently, the current science curricula incorporate it as an innovative content. Its teaching within the classroom cope with major difficulties, beingthe lack of appropriate curricular materials for student learning. This paper searches for materials that are currently being designed and applied forteaching the nature of scientific knowledge within the classroom, and presents as results of the search a long inventory of materials. Further, the general guidelines, the list and orientation of issues and a summary of someexemplary materials are systematically presented for each set. Moreover, a classification model is provided, in order to better help teachers to selectand order the potential materials they could find or develop. Finally, some reflections on the effectiveness of the materials for teaching the nature of scientific knowledge from the proposals of science education research andthe traditional factors opposing innovations are put forward.
Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) Keywords: nature of science, nature of technology, science teaching,
technology teaching, teaching materials.
Introducción
Debido a la ubicua, notoria y significativa presencia de la ciencia y la
tecnología (CyT) en las sociedades actuales, la alfabetización en CyT se ha convertido hoy en el lema básico y prioritario empleado para describir unaeducación científica que vaya más allá de “la ciencia para científicos”. La nueva frontera de la alfabetización es lograr una comprensión básica sobre CyT, más holística y funcional, que sea útil y relevante a todos losciudadanos para tomar y participar en decisiones cotidianas, tanto personales como sociales, y donde se incluyen los valores éticos ydemocráticos que CyT ponen en juego cuando sus productos, cognitivos y técnicos, interaccionan con la sociedad (DeBoer, 2000; Holbrook, 2000; Millar, 2006; Vázquez, Acevedo y Manassero, 2005).
La alfabetización en CyT es delimitada por la investigación didáctica en dos componentes fundamentales: los conocimientos “de” CyT (lostradicionales conceptos, hechos, principios y procesos de CyT, que forman el cuerpo de leyes, teorías y procedimientos científicos), y los conocimientos “sobre” CyT, (acerca de como funcionan la CyT para validar susconocimientos o intervenir en la sociedad).
Para denominar este segundo componente de la alfabetización se ha acuñado y extendido en la didáctica de la ciencia la denominación “naturaleza de la ciencia”, que más exactamente debería denominarse como “naturaleza del conocimiento científico” (Lederman, 2007). Además, dada laprofunda imbricación entre CyT hoy los aspectos científicos y tecnológicos forman un continuo originando el lema “naturaleza de ciencia y tecnología”(NdCyT).
La NdCyT es un conjunto de complejos meta-conocimientos, por polifacéticos e interdisciplinares, además de ser evolutivos y cambiantes,(funcionamiento, métodos, valores, comunidad científica, relaciones entre CyT y con la sociedad, etc.), que han ido surgiendo de las reflexionesinterdisciplinares, realizadas por los especialistas en historia, filosofía y sociología de la CyT, así como científicos y expertos en didáctica de las ciencias acerca de qué son y cómo funcionan CyT (Acevedo, Vázquez,Manassero y Acevedo, 2007a,b; Vázquez, Acevedo y Manassero, 2004). La inclusión de la NdCyT como nuevo elemento curricular constituye el retoinnovador más arduo de la educación científica, pues nunca antes se había planteado con la extensión y profundidad actuales en los currículos escolares de numerosos países (Vázquez y Manassero, 2007; Vázquez etal., 2005).
En general, las innovaciones educativas tienen dificultades para implantarse que son comunes a todas ellas (inercia del sistema, resistencia al cambio, escasa formación del profesorado, carencia de materiales deenseñanza apropiados, etc.). El objetivo de este artículo es presentar una panorámica de los materiales para enseñar NdCyT, la mayoría creados muy recientemente por especialistas en esta línea.
Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) Fundamentación: materiales para la enseñanza
El hallazgo más trascendental de la investigación sobre ideas
consensuadas de NdCyT en los últimos lustros es que estudiantes y profesores de ciencias sostienen ideas previas desinformadas, ingenuas odeformadas, que niegan o contradicen las concepciones de consenso (McComas, 1998; Lederman 2007). El primer asunto a tener en cuenta enla enseñanza es la interdisciplinariedad, profundidad, complejidad y elusibilidad de los temas de NdCyT, que constituyen las dificultades principales para enseñarlos. Varias décadas de investigación sobre lasconcepciones de profesores sobre NdCyT (p. e. Bennássar, Vázquez, Manassero, García-Carmona, 2010; García-Carmona, Vázquez y Manassero,2011; Lederman, 1992; 2007) permiten afirmar consistentemente que muchos profesores sostienen preconcepciones desinformadas y no tienen una formación apropiada sobre NdCyT.
La complejidad de los temas de NdCyT se proyecta sobre la investigación en la elaboración de currículos y materiales pertinentes para la enseñanza yla formación del profesorado, en torno a la selección de los contenidos más apropiados para la enseñanza. Diversos estudios recientes sugieren la existencia de ciertos contenidos que alcanzan un cierto consenso entre losespecialistas que salven la complejidad y sirvan de base para diseñar currículos y materiales de enseñanza de NdCyT a estudiantes de distintasedades desde una visión alfabetizadora básica (Lederman, 1992, 2007; Bartholomew, Osborne y Ratcliffe, 2004; McComas, 2005; Osborne, Collins, Ratcliffe, Millar y Duschl, 2003; Vázquez, Acevedo, Manassero y Acevedo,2005; Vázquez et al., 2007a, b). Una síntesis de estos contenidos consensuados ha sido presentada con más detalle en otro lugar (Vázquez yManassero, 2012). Aquí se ofrece un resumen con el objetivo que sirva de modelo para la presentación posterior de los nuevos materiales objeto de este estudio (Anexo 1). El modelo sigue las dimensiones sugeridas porAikenhead y Ryan (1992), que enlaza con la tradición del movimiento ciencia-tecnología-sociedad (CTS), y distingue entre la sociología interna delsistema de CyT, interacciones y valores internos de la comunidad científica, epistémicos y ontológicos, y la sociología externa, interacciones de CyT con el contexto social y cultural (Aikenhead, 1994).
Es amplia la tradición didáctica que viene defendiendo los beneficios de la presencia de la filosofía, historia y sociología de la ciencia, o los temas deciencia-tecnología-sociedad, en los currículos y programas de la educación científica, que han sido los precursores de la actual NdCyT. Los esfuerzos pioneros para enseñar NdCyT están asociados a la utilización de la historiade la ciencia en las clases en los últimos años 1950s, y especialmente desde la eclosión del movimiento (CTS) en los últimos 1970s, creando numerososmateriales con una orientación CTS, algunos de los cuales continúan su desarrollo actualmente. Estos materiales (resumidos en la tabla 1) puedenencontrarse fácilmente en la red.
En EE.UU., la reforma del currículo de ciencias orientada hacia una alfabetización científica y tecnológica promovida por la Asociación para elProgreso Científico a través del proyecto Science for All Americans (AAAS, 1989) empezó a usar explícitamente el término naturaleza de la ciencia.
Pero ha sido solo en los últimos años cuando se ha generalizado esta Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) tradición en los currículos de ciencias de muchos países, especialmente anglosajones. Esta importante decisión curricular ha venido acompañada deldesarrollo de materiales específicamente diseñados para ayudar al profesorado en la enseñanza de esos conceptos innovadores.
Precursores: Historia
de la ciencia
Pioneros CTS
(1970-80)
(desde 1980)
(1950-60)
Science Education y Technology in Society, Ley de educación 1990)Educar para participar Tabla 1.- Resumen de algunos materiales con una orientación ciencia-tecnología- En los últimos años, la investigación para mejorar el aprendizaje de NdCyT se ha centrado en la clarificación de la eficacia de diferentes métodosde enseñanza, contrastando dos enfoques básicos: Enseñanza implícita: se basa en la idea que los meros contenidos de NdCyT presentes en cualquier actividad de aula permiten su aprendizajeautomático, sin énfasis adicionales. Según esta metodología, cualquier actividad (p. e. una práctica de indagación) induce el aprendizaje de losconceptos de NdCyT implícitos en ella. Los resultados de la investigación actual no permiten sostener que la enseñanza implícita es eficaz paraaprender conceptos de NdCyT (Acevedo, 2009).
Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) Enseñanza explícita: el contenido de NdCyT debe hacerse explícito en la actividad de enseñanza, lo cual implica tratar los contenidos de NdCyT igualque los demás contenidos de enseñanza (planificación de objetivos, contenidos y evaluación y aplicación explícita en el aula). Además, losestudios realizados en esta línea (Akerson, Hanson, y Cullen, 2007; Matkins y Bell, 2007; Morrison, Raab e Ingram, 2009; entre otros) sugieren quepara ser efectiva, la enseñanza explícita debe ir unida también a la reflexión sobre los conceptos de NdCyT, mediante instrumentos apropiados (por ejemplo, preguntas, diálogos, debates, actividades adicionales, etc.).
A la luz de los resultados, el enfoque explícito parece el método más eficaz para enseñar NdCyT, incluyendo el tratamiento intencional de laenseñanza de NdCyT (planificación curricular), junto con las actividades explícitas de reflexión meta-cognitiva sobre los contenidos de NdCyT en el El inventario de consensos de NdCyT constituyen referencias importantes para una adquirir una correcta imagen de CyT en el mundo actual, pero nodeben memorizadas. Aunque gocen de consenso, no constituyen concepciones inmunes a la crítica, o libres de objeciones o válidas para siempre, comorasgos universales del sistema tecno-científico. Antes al contrario, todas ellas necesitan ser reflexionadas a fondo y precisadas en múltiples matices,a la vez que están sometidas al contraste con la propia evolución natural, histórica y contingente del sistema de CyT que pretenden describir. De aquí se deriva que una enseñanza de calidad de la NdCyT para la alfabetizacióncientífica exige explicación y reflexión, que inviten a los estudiantes y a los profesores a profundizarlas, elaborarlas, discutirlas e investigarlas, y nosimplemente a memorizarlas en mayor o menor grado (Matthews, 2012).
Para facilitar la enseñanza efectiva de estos contenidos innovadores, entre otras cosas, el profesorado necesita disponer de materiales didácticosefectivos que desarrollen adecuadamente estos temas. Sin embargo, la mayoría de estos contenidos de enseñanza de NdCyT no están en los librosde texto habitualmente usados en las aulas (salvo a nivel anecdótico e improductivo para lograr aprendizajes significativos), pues han sido producidos y publicados en contextos de investigación, y en lengua inglesa,por tanto, fuera del alcance de la mayoría del profesorado. El objetivo de este estudio es presentar una descripción organizada de estos recursos quepueda facilitar a los profesores las tareas de enseñanza de NdCyT a través de la apropiación, elaboración, investigación, discusión y reflexión en torno a ellos y a los estudiantes el aprendizaje los contenidos de NdCyT.
Metodología
La metodología de esta investigación cualitativa ha consistido en la
búsqueda de materiales apropiados para enseñar NdCyT. El criterio principal para incluir un material de enseñanza sobre NdCyT es que afronteexplícitamente alguno de los temas incluidos como consensos de NdCyT (Anexo 1). Según este criterio no se han incluido en esta relación aquellos materiales cuyo objetivo de enseñanza son los contenidos tradicionales dela CyT, bien conceptos o teorías, o bien procesos de indagación científica.
Debe matizarse que tampoco es suficiente que el material presente un Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) enfoque histórico, filosófico o sociológico, si el objetivo de aprendizaje sigue siendo un mero concepto o proceso, y no una cuestión de NdCyT.
La metodología aplicada para la búsqueda, análisis e inclusión de los materiales consistió en rastrear la obra de los autores especializados enNdCyT, cuya obra ofrece materiales propios o pistas que conducen a materiales de otros autores o instituciones. Tras la localización de lospotenciales materiales para enseñar NdCyT, estos son analizados para identificar y seleccionar solo aquellos que cumplen el criterio de inclusión especificado en el párrafo anterior.
La relación de resultados que se presentan, procedentes de distintos autores y proyectos, ha supuesto la segregación de muchos materialesporque explícitamente no se referían a la enseñanza de temas propios de NdCyT, aunque son muy interesantes e innovadores desde la perspectiva en su planteamiento, originalidad o motivación para los estudiantes. Enparticular, cabe reseñar los materiales con un enfoque de indagación que han sido segregados de los resultados finales por no abordar contenidos deNdCyT, especialmente entre los proyectos institucionales de ministerios o autoridades educativas, pues la mayoría de ellos pretenden cubrir un currículo competo de CyT abarcando una gran cantidad de temastradicionales. Tampoco se han tenido en cuenta en esta revisión las propuestas de materiales aislados, procedentes de investigacionesindividuales, porque su simple reseña requeriría también un espacio mayor Aún así, las limitaciones de espacio disponible aquí no permiten dar una visión exhaustiva y completa de todos ellos, pues la lista de materiales encontrados es muy larga. Para superarlas, en los párrafos siguientes sepresentan sucintamente las características de cada uno de los grupos de los materiales investigados para enseñar NdCyT en tres bloques: Proyectos de investigación: materiales surgidos de proyectos de investigación, que se caracterizan por estar profundamente empapados e inspirados en la filosofía, historia y sociología de la ciencia.
Proyectos institucionales: materiales elaborados como instrumentos de desarrollo de currículos escolares en diversos lugares y países.
Otros proyectos: recoge diversas iniciativas que ofrecen una variedad de materiales de ayuda para el profesorado en la enseñanza de la NdCyT.
El modelo taxonómico de Aikenhead y Ryan (1992), desplegado para clasificar los consensos sobre la NdCyT (Anexo 1) y en otros trabajos, se aplica para clasificar y sistematizar todos estos materiales en función de los conceptos específicos de NdCyT que afrontan. Una clasificación exhaustivade todos estos materiales reseñados ha sido realizada por los autores (Vázquez, 2011; Vázquez et al. 2006), pero su presentación total requeriríaun espacio superior al disponible en este estudio, de modo que se ofrece una muestra de su aplicación a un solo grupo de materiales.
Proyectos de investigación
Los materiales surgidos de proyectos de investigación, caracterizados por
estar profundamente inspirados en la filosofía, historia y sociología de laciencia, son los siguientes: Historia y Filosofía en Enseñanza de las Ciencias Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) (proyecto HIPST), Proyecto ICAN, Centro de Recursos Sociología, Historia y Filosofía de la Ciencia, Proyecto de Educación sobre Física y Ética yMateriales argentinos.
Historia y Filosofía en Enseñanza de las Ciencias (HIPST)El http://hipstwiki.wetpaint.com/page/hipst+developed+cases) está centradoen la historia y filosofía de la ciencia. Sus materiales (Casos de Estudio) han sido desarrollados por grupos de investigadores de diferentes países europeos, que han creado un espacio virtual (Wiki) para trabajar ycolaborar a distancia (Höttecke, Henke y Riess, 2012).
Los títulos de los casos permiten una primera aproximación a los contenidos usados para enseñar NdCyT, que son los siguientes: construcción de un microscopio simple, Otto Guericke, tecnología de refrigeración, la electricidad dinámica y las comunicaciones de largadistancia, vapor, trabajo y energía, un naturalista que se convirtió en un pionero (Carlos de Braganza, Rey de Portugal), espectáculos itinerantes(electricidad), el movimiento de los cuerpos de Aristóteles a Galileo, historia de la energía, la teoría de la evolución, geocéntrica a heliocéntrica, fórmulas químicas y ecuaciones, Charles du Fay (describir y explicar los fenómenoseléctricos), historia del concepto de peso (Aristóteles, Newton y Einstein), el experimento de las gotas de aceite de Millikan, William Gilbert, StephenGray (conducción eléctrica), temperatura, la teoría cartesiana del movimiento, concepto de imagen y visión, movimiento (de Motu), acidez, módulo de naturaleza de la ciencia e historia de la fuerza de inercia.
De todos ellos, destacamos los casos que desarrollan la historia de la electricidad (Introducción histórico-genética a la electricidad) sobre la basede cuatro figuras históricas (Otto Guericke, Charles du Fay, William Gilbert, Stephen Gray) y un estudio de caso sobre los feriantes ambulantes del siglo XVIII que utilizaban espectaculares (y peligrosas) exhibiciones públicas conelectricidad. Este caso ilustra a los alumnos la organización social de las ciencias (las comunidades científicas, las revistas, la revisión por pares) ylas formas en que la ciencia se va diferenciando de otros campos.
En resumen, el proyecto HIPST muestra una orientación histórica dominante, cuyos casos son tratados con gran amplitud y avanzados, quelos hacen apropiados para estudiantes de grado. La gran cantidad de información ofrecida puede permitir usos parciales de cada caso, adaptadospara estudiantes más jóvenes.
Proyecto ICANEl proyecto ICAN (Investigación, Contexto y Naturaleza de la Ciencia) se (http://msed.iit.edu/projectican/content2.html), financiado por la National Science Foundation, para el desarrollo profesionalde los profesores de ciencias en la mejora del conocimiento y la didáctica de la naturaleza de la ciencia (NdC) y la investigación científica (SI), dosconceptos claves de los nuevos currículos científicos de los EEUU. La unión de NdC y SI en este proyecto ya indica que muchos de los materiales y actividades de ICAN para enseñar NdC están planteados en un contexto deinvestigación.
Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) Los contenidos del proyecto ICAN ofrecen tres bloques:Método de enseñanza: el objetivo es mejorar la compresión y las habilidades de los profesores para enseñar NdC y SI de forma explícita.
Evaluación de NdC: los profesores deben escribir los objetivos y diferenciar entre saber y saber hacer NdC y SI de forma explícita. El proyecto ICAN sugiere usar el cuestionario abierto VNOS para evaluar lasconcepciones (Lederman, 2007).
Materiales: ofrecen los títulos siguientes: movimiento cíclico (péndulo), cólera, ¿se lo pueden imaginar?, mitosis, caja misteriosa, repicadores hum,cambio de fósiles, rasgos heredados, mezcla de agua caliente y fría, tabla periódica, pistas engañosas, pájaros, bananas, leche, huellas, semillas degirasol, monedas, latas, tubos, bolitas de búho, esqueletos desarticulados y Cajas misteriosasEn esta actividad los estudiantes manipulan unas “misteriosas” cajas selladas con el objetivo de descubrir la estructura interna de las cajas, lascuales contienen una pelota en movimiento y una o dos barreras fijas. Los alumnos experimentan la naturaleza y las fuentes de incertidumbre inherentes en el proceso de resolución de problemas y formulación deexplicaciones y teorías por los científicos. Para reducir la incertidumbre es imprescindible el trabajo cooperativo entre los estudiantes, que emulan eltrabajo en equipo de los científicos.
Centro de Recursos Sociología, Historia y Filosofía de la CienciaSociology, History and Philosophy of Science (SHiPS) es una página web (http://www1.umn.edu/ships/) de la Universidad de Minnesota que ofrece recursos y ayuda a los profesores para la integración de la historia, lafilosofía y la sociología en el aula de ciencias. La estructura de la página presenta un índice general por temas y niveles. Además, la página también integra referencias a otros recursos (Allchin, 2012).
Los títulos de los módulos correspondientes a biología son quizá los más extensos y ricos, porque incluyen también casos de medicina. Algunostítulos se listan como ejemplo de estos materiales en el anexo 2.
Las actividades que implican estos títulos son muy variadas dependiendo del contenido de cada caso, y van desde el análisis reflexivo del caso hastalos juegos de rol de los estudiantes para la dramatización de las historias.
Como ejemplo, se expone un resumen del caso del dr. Christiaan Eijkman yla enfermedad del beri-beri.
Christiaan Eijkman y la causa del Beri-beriEn octubre de 1886, tres médicos de los Países Bajos se embarcaron en una misión de investigación médica que les llevaría a las Indias Orientales Holandesas (actual Indonesia). Uno de los médicos, Christiaan Eijkman, de28 años, ya había visitado Java antes, pues había servido allí como oficial del ejército holandés. A los dos años contrajo la malaria y regresó a losPaíses Bajos. La malaria era una de las muchas enfermedades comunes en los trópicos, como el cólera, la gripe, la disentería y la peste. Así, también, lo era el beriberi, que de hecho era la razón por la cual la comisión de Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) médicos había sido enviada a Java. El contenido central de esta historia es el proceso a través del cual el dr. Eijkman descubrió la causa del beri-beri(¡incluyendo sus errores!) en la década de 1890. Este episodio se relaciona también con el descubrimiento de las vitaminas, que le hizo merecedor delPremio Nobel.
Proyecto de Educación sobre Física y ÉticaEste proyecto de la Universidad de Bristol (UK) (Physics & Ethics Education Project (BEEP http://www.peep.ac.uk/content/index.php) está diseñado para el nivel de secundaria (GCSE) y centrado en la ciencia y laética. En realidad afronta múltiples y diferentes perspectivas sobre el trabajo de los científicos y también ofrece también un área sobre biología yética. Para los estudiantes ofrece información y actividades interesantes sobre una amplia gama de cuestiones éticas, y discusión en línea para ayudar a practicar la argumentación. Para los profesores ofrece una lecturaintroductoria, información y especificaciones adaptadas para secundaria, ideas sobre cómo llevar la ética a la enseñanza de la ciencia y diversaslecciones e ideas.
La lista de recursos que presentan es la siguiente: ¿Qué es la ética?, ¿Cómo funciona la ciencia?, el cambio climático, los recursos energéticos,transporte, salud pública, física médica, armas, espacio, comunicaciones, Las cuestiones de ética pueden surgir en torno a la naturaleza de la ciencia y la manera en que los científicos hacen su trabajo. Por ejemplo, ¿cómo producen pruebas los científicos para justificar una teoría? ¿bajo quépresiones trabajan? En este marco, se ofrece el tratamiento que hacen del efecto que tiene el experimentador en la interpretación de resultados deobservación y en la experimentación.
El efecto del experimentadorLos científicos trabajan bajo una gran presión, con el fin de seguir siendo objetivos en sus actuaciones, ya que ellos mismos y sus procedimientos se están poniendo continuamente bajo el microscopio y el juicio de los demás.
Esto significa poner sus emociones y sentimientos a un lado y llevar a cabo sus experimentos como si fueran indiferentes a los resultados de sus investigaciones. La objetividad no puede equipararse con el vacío mental,sino que la objetividad reside en reconocer sus preferencias y, a continuación, someterlas a escrutinios especialmente duros, y tambiénaceptar la voluntad de revisar o abandonar sus teorías cuando fallan las La influencia social o presión sobre los científicos es externa e interna. Se conoce desde hace tiempo que las creencias y las actitudes de las personas en la realización de los experimentos afectan a los resultados alcanzados.
Karl Popper señaló que la única forma que tiene un científico para asegurar que su ardor por probar una teoría no ha influido en sus resultados, es quetrabaje con igual ardor para refutarla (probar que es equivocada).
Otra forma de evitar el efecto del experimentador es asegurarse de que en la realización de las pruebas empíricas, ni los científicos ni losparticipantes sepan que drogas o sustancias químicas se están probando, Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) por ejemplo. Esto se llama un diseño de doble ciego, pues ni experimentador ni participantes saben qué se espera de la experimentación.
Materiales argentinosEl Ministerio de Educación de Argentina y la Universidad de Buenos Aires han publicado series de folletos y una revista (Nautilus) donde aparecen diversos materiales para la enseñanza de la NdCyT bajo la autoría deEduardo Wolovelsky, Agustín Adúriz, Horacio Tignanelli o Diego Hurtado.
Algunos de los títulos aparecidos son los siguientes: Darwin y el origen de las especies, Sangre de reyes, Máquinas inteligentes, Proyecto Manhattan,El anteojo de Galileo, Aeróstatos, El legado árabe, El mensajero de los astros, El primer astrónomo criollo, Charles Darwin el naturalista del Beagle,Ignaz Semmelweis, Los nombres del cielo, La mirada del lince, El guiso fantasmagórico, El argonauta argentino, El secreto de su alfombra y ¿Vampiros en Valaquia?David Dolphin, un afamado bioquímico canadiense, postuló en 1985 que los vampiros podrían haber existido, no como seres tenebrosos, sino como personas reales que padecían una enfermedad rara. Tal enfermedad se conoce hoy como mal de Günther o porfiria eritropoyética congénita. Lossíntomas más comunes de esa porfiria se parecen muchísimo a los rasgos adjudicados a los míticos vampiros.
Delgadez y palidez. La porfiria provoca anemia que produce personas demacradas y pálidas, tal como visualizan las imágenes de los vampiros Pánico a la luz solar (actinismo). No pueden tomar el sol, pues les provoca graves quemaduras y úlceras sangrantes en la piel. Paraprotegerse, los porfíricos suelen salir solo de noche o se visten con ropas largas y oscuras (¡como el conde Drácula!) Pelos inusuales (hirsutismo). La porfiria provoca crecimiento de pelos en lugares donde comúnmente no hay, como entre las cejas, en las mejillas cerca de los ojos y en las palmas de las manos (así se caracterizan los rolesde vampiros).
Grandes colmillos. La porfiria produce complicaciones en los dientes, las encías y los labios, con dientes anormalmente largos y puntiagudos (comolos colmillos de los vampiros cinematográficos).
En suma, la ciencia produce explicaciones que permiten aclarar hechos y sucesos aparentemente imposibles o incluso míticos, como es el caso de la Proyectos institucionales
Los materiales correspondientes a este epígrafe son instrumentos de
desarrollo de los currículos escolares de diversos lugares y países, entre losque se incluye una referencia a las menciones a la NdCyT en el currículo español. Los proyectos institucionales están formados por los siguientesmateriales: Ciencia para el siglo XXI, Perspectivas sobre la Ciencia (POS), Ciencia en línea y Los currículos escolares españoles.
Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) Ciencia para el siglo XXICiencia para el siglo XXI (Twenty First Century Science) es un conjunto de cursos de ciencias que ofrece a todos los estudiantes de 14 a 16 años del Reino Unido una experiencia valiosa y estimulante de aprendizaje sobre laciencia, a través de opciones flexibles, tanto para aquellos que serán científicos profesionales como para los que no seguirán este camino. Cienciapara el siglo XXI fue desarrollado en asociación entre Nuffield Foundation, University of York Science Education Group (UYSEG), Oxford University Press (OUP) y OCR (http://www.nuffieldfoundation.org/).
El desarrollo de las unidades sigue el esquema de las “ideas sobre la ciencia” (tabla 2) establecidas en los estudios de Bartholomew et al. (2004),consensuadas empíricamente y desarrolladas por Millar (2006).
Ideas sobre
la ciencia
Títulos de Unidades
Tabla 2.- Títulos de algunas unidades didácticas ofrecidas en “Ciencia para el La unidad titulada “Escena” propone interpretar una imagen donde se ve a un hombre joven huyendo de una anciana, que yace en el suelo angustiada, mientras otro hombre está hurgando en el bolso de la anciana.
Las actividades de los estudiantes consisten en producir múltiples explicaciones sobre la escena y la discusión sobre la aceptación de la más adecuada. Pretende emular la situación genérica y usual de los científicos,quienes tratan de producir creativamente la explicación más válida de una situación con unos datos de información, siempre limitados, a través de lalógica y de la discusión abierta de las distintas explicaciones.
Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) Perspectivas sobre la cienciaPerspectivas sobre la ciencia (Perspectives on Science, POS) es una nueva materia curricular en el Reino Unido, que puede ser cursada por estudiantes de ciencias y de humanidades, cuyo objetivo principal es ayudara los estudiantes a desarrollar habilidades de investigación, análisis, comunicación y argumentación en el contexto de la Historia, Filosofía y Éticade la ciencia (http://www.pearsonschoolsandfecolleges.co.uk/Secondary/Science/).
Los estudiantes pasan la mitad del curso en el aprendizaje de habilidades relevantes y del vocabulario apropiado para el contexto de los estudios de caso seleccionados. En la segunda mitad, se realizan distintos proyectos deinvestigación, donde la indagación de la "historia" que hay detrás de una pregunta con una dimensión científica impulsa la exploración en profundidad de los aspectos éticos y filosóficos, y se deben presentar losresultados de la investigación.
Parte 1 Investigar la historia de la ciencia
1 Introducción a la investigación de la historia Investigación de la información
Parte 2 Hablar de cuestiones éticas en la ciencia
1 Introducción a la discusión de cuestiones
éticas en la ciencia
genéticamenteLos valores éticos en la práctica de Parte 3 El pensamiento filosófico de la ciencia
1 Introducción al pensamiento filosófico de la La verdad acerca de la verdad
Determinismo genético del profesorSpector Tabla 3.- Esquema básico y ejemplos de contenidos de Perspectivas sobre la Los materiales del curso (publicados por Heinemann) utilizan una variedad de ejemplos científicos (fusión fría, prueba genética e inteligenciaartificial) para introducir a los estudiantes en la investigación histórica y los argumentos éticos y filosóficos. La evaluación está basada en el proyecto de investigación individual, donde los estudiantes desarrollan y demuestran sushabilidades de investigación, análisis y discusión.
Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) Ciencia en líneaLa estructura del aprendizaje de la ciencia del currículum de Nueva Zelanda considera muy importante la naturaleza de la ciencia (qué es la ciencia y cómo trabajan los científicos). El sitio Science on Line(http://scienceonline.tki.org.nz/) ofrece una serie de materiales para el logro de los objetivos de enseñanza y aprendizaje sobre la naturaleza de laciencia desarrollando los temas e ideas siguientes: todos los conocimientos de la ciencia están, en principio, sujetos a cambios, de modo que los tipos de conocimiento científico que se valoran cambian con el paso del tiempo;las explicaciones científicas pueden tener la forma de un modelo; los científicos diseñan investigaciones, recogiendo los datos adecuados, paraprobar sus predicciones utilizando muchos enfoques y métodos diferentes; el progreso científico surge de trabajar lógica y sistemáticamente, y también a través de ideas creativas; las observaciones científicas estáninfluidas por sus ideas científicas y las predicciones de los científicos se basan en el conocimiento científico existente; los científicos piensancríticamente acerca de los resultados de sus investigaciones; las explicaciones científicas deben pasar la revisión por pares, antes de ser aceptadas como conocimientos de la ciencia; cuando una explicaciónpredice correctamente un evento, la confianza en la explicación como conocimiento de la ciencia es mayor; la ciencia interactúa con las culturas.
Como ejemplo de estos contenidos se despliega el tema: Los científicos convierten sus ideas en preguntas que pueden ser investigadas Esta actividad pretende transmitir las siguientes ideas clave:Los científicos discuten sus ideas con otros investigadores, no trabajan Los científicos pueden explorar una idea de la ciencia sin un objetivo La elaboración de una investigación puede basarse en el trabajo de otros científicos, por ejemplo, la investigación publicada anteriormente.
Los currículos escolares españolesLa competencia científica (alfabetización) se desarrolla en los distintos cursos de la educación básica a través de los currículos de las asignaturas de ciencias, que muestran los contenidos más explícitos de NdCyT en laeducación secundaria obligatoria y en bachillerato. El diseño elegido para insertar la NdCyT en el currículo es un bloque denominado contenidoscomunes, al inicio de la mayoría de las asignaturas. Además, se incluyen también menciones a distintos aspectos de NdCyT en otros elementos del currículo (contenidos, objetivos, criterios de evaluación).
Una materia nueva de bachillerato, denominada Ciencias para el Mundo Contemporáneo, es el ejemplo más conspicuo de este diseño curricular.
Ciencias para el Mundo ContemporáneoEsta asignatura, común para todos los estudiantes, científicos y no científicos, del primer curso de bachillerato (17 años), aporta la lista más larga y sistemática de los contenidos de NdCyT, como los contenidos Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) Procesos del trabajo científico, planteamiento de problemas y discusión experimentales, análisis e interpretación y comunicación de resultados.
Análisis de problemas científico-tecnológicos de incidencia e interés social, predicción de su evolución y aplicación del conocimiento en la búsqueda de soluciones a situaciones concretas.
Reconocimiento del papel del conocimiento científico en el desarrollo tecnológico y en la vida de las personas.
Reconocimiento de la importancia del conocimiento científico para tomar decisiones sobre los objetos y sobre uno mismo.
Valoración de las aportaciones de las ciencias de la naturaleza para dar respuesta a las necesidades de los seres humanos y mejorar las condiciones de su existencia, así como para apreciar y disfrutar de la diversidad natural y cultural, participando en su conservación, protección y mejora.
Reconocimiento de las relaciones de la ciencia con la tecnología, la Reconocimiento de la contribución del conocimiento científico-tecnológico a la comprensión del mundo, a la mejora de las condiciones de vida de las personas y de los seres vivos en general, a la superación de la obviedad, ala liberación de los prejuicios y a la formación del espíritu crítico.
Disposición a reflexionar científicamente sobre cuestiones de carácter científico y tecnológico para tomar decisiones responsables en contextos Reconocimiento de las limitaciones y errores de la ciencia y la tecnología, de algunas aplicaciones perversas y de su dependencia del contexto social y económico, a partir de hechos actuales y de casos relevantes en la historiade la ciencia y la tecnología.
Distinción entre las cuestiones que pueden resolverse mediante respuestas basadas en observaciones y datos científicos de aquellas otrasque no pueden solucionarse desde la ciencia.
La recomendación metodológica más interesante para la enseñanza de la NdCyT es la transversalidad. Los contenidos de NdCyT deben impregnar todos los contenidos del currículo, y tenerlos siempre presentes en el desarrollo de toda la asignatura, y no deben impartirse como si fueran untema aparte.
Otros proyectosEste grupo es una miscelánea de diversas iniciativas que ofrecen al profesorado una variedad de interesantes materiales para la enseñanza de Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) La Sociedad RealUno de los objetivos de la institución británica Sociedad Real (The Royal Society, http://invigorate.royalsociety.org/) es fortalecer la enseñanza de la ciencia y las matemáticas, restableciendo el interés de los jóvenes hacia laciencia y las matemáticas, de modo que la "ciencia sea para todos". En esta página se pueden encontrar recursos interesantes acerca de lo queinvestigan los científicos, tanto en el pasado, como la investigación de vanguardia. Cada actividad contiene una sección llamada “notas para el profesor” que le indica cómo hacer la actividad, el currículo escolarvinculado y las respuestas a los cuestionarios. Veamos un ejemplo de Supersticiones: Comprobaciones sobre los cuentos de las viejasActividad. ¿Qué harías para probar una teoría?Piense en una superstición, un “cuento de la vieja” o una leyenda urbana que la podría poner a prueba. Por ejemplo, se sugiere intentar contrastar los siguientes cuentos: El agua caliente se congela más rápidamente que elagua fría, si cruzo los dedos me da suerte cuando se lanza una moneda, si Antes de empezar, piensa qué resultados esperas y una lista de todos los materiales que se necesitan para llevarlo a cabo. ¿Crees en el cuento de la Ciencia en enlaces de la redLa asociación Thinkfinity con el apoyo de la AAAS ofrece de forma gratuita, contenidos de diversas disciplinas académicas a través de Interneten el sitio Science NetLinks (http://www.sciencenetlinks.com/index.php).
Este sitio proporciona cantidad de recursos para profesores de ciencias,incluyendo planificación de lecciones, actividades interactivas y recursos de Internet revisados, y añaden contenidos nuevos de forma constante y regular. La tabla 4 presenta algunos títulos y objetivos.
Títulos
Objetivos
Practicar la habilidad de toma de decisiones razonadas, para animar a los estudiantes a anticipar las consecuencias de susdecisiones.
Las mujeres en la Analizar cómo se ha desarrollado el papel de la mujer en la medicina: pasado actividad científica durante los últimos 150 años.
Introducir al alumno en el reino y el poder de las invenciones, y ayudarles a reconocer mejor sus efectos sobre las personas yla sociedad.
y Aprender a valorar y sopesar los riesgos y beneficios asociados Tabla 4.- Títulos y objetivos de algunas unidades didácticas para el grado 12.
Institutos de la evolución y naturaleza la cienciaEl objetivo del proyecto Evolution and Nature of Science Institutes (EnSI/SENSI, http://www.indiana.edu/~ensiweb/home.html) es mejorar la Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) enseñanza de de la Biología en las escuelas, animando a los profesores a enseñar una compresión más completa del pensamiento científico modernoe introducir los contenidos de la teoría de la evolución. Una parte central del programa ENSI es enseñar la naturaleza de la ciencia moderna (incluyendosu incertidumbre y otros límites). En el sitio web de este proyecto se encuentran una gran variedad de materiales de interés, libros, artículos yactividades sobre la naturaleza de la ciencia y la evolución humana (tabla Reino y límites
Procesos básicos
Contexto social
Puestas de sol, almas y El intercambiador de Gran Los La percepción no es siempre Laboratorio de Semilla de El descubrimiento della realidad (T-ilusión) Tabla 5.- Títulos de las unidades didácticas sobre la naturaleza de la ciencia desarrolladas en el proyecto ENSI agrupados en tres ámbitos.
¿Cómo es tu horóscopo?¿La astrología es una ciencia, pseudociencia o no-ciencia? La mayor premisa de la astrología es que la fecha de nacimiento de una persona correlaciona con un conjunto de rasgos de la personalidad e intereses. Conel objetivo de comprobar esta hipótesis, los estudiantes comparan sus rasgos personales con descripciones astrológicas estándar, entonces analizan si su fecha de nacimiento encaja con las fechas astrológicascorrespondientes. Simples cálculos estadísticos revelan que los resultados probablemente se deben al azar. A continuación se discute y se exploracuales pueden ser las explicaciones para los resultados y porqué no coinciden. También se examinan las razones por las que la astrología es una Dominio de los profesoresEl dominio de los profesores es un servicio educativo digital de uso gratuito y de difusión pública, que tiene una parte para socios (Teachers’ Domain, http://www.teachersdomain.org/). Ofrece cientos de recursos multimedia, materiales de apoyo y otras herramientas útiles para las clases,programas de aprendizaje individualizados y comunidades de aprendizaje para el profesorado. Algunos ejemplos de unidades didácticas dedicadas a laenseñanza de la NdCyT que ofrecen son: “Los procesos científicos” y la “Deriva continental: de la idea a la teoría”.
Los procesos científicosMuchos científicos estudian objetos y acontecimientos que no se pueden observar directamente. Por ejemplo, los paleontólogos trabajan para Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) desentrañar las historias de nuestro pasado a través de la recopilación y el En esta lección los estudiantes exploran como pueden aprender sobre los acontecimientos que han sucedido en el pasado, usando el procesocientífico. Realizan observaciones, desarrollan hipótesis y utilizan la evidencia para comprobar sus hipótesis.
correspondientes materiales) son los siguientes: Tectónica de Placas: el científico detrás de la teoríaTectónica de placas: una prueba más¿Qué mató a los dinosaurios?¿Cuándo llegaron los primeros norteamericanos?Terremotos: Los Ángeles La ciencia como narraciónEsta web prepara a los profesores que enseñan ciencias de la tierra en niveles anteriores a la universidad. Propone la enseñanza de la naturalezade la ciencia como narración de cuentos e historias de ciencia (Science as Storytelling http://serc.carleton.edu/teacherprep/index.html). Los alumnos deben leer un ensayo “Science As Storytelling”, comentarlo en clase ycompletar pequeños ejercicios.
Un ensayo trata la idea errónea de que la ciencia es un conjunto de hechos científicos que los científicos descubren y los estudiantes deben memorizar. La ciencia se presenta como una forma literaria que proporciona explicaciones útiles sobre la naturaleza. Estas explicaciones (historias)deben estar basadas en la observación, aunque siempre implican una gran creatividad. Ciertas “reglas” pueden concebirse como una historia científica,y es lo que hace que unas historias científicas sean mejores que otras. En algunos casos, la historia de la ciencia nos ofrece ejemplos contrapuestos que demuestran que estas “reglas” son invenciones humanas que loscientíficos han adoptado por razones prácticas, aunque la realidad natural Popularidad y relevancia de la educación científica para la alfabetización Este programa europeo (PARSEL http://www.parsel.uni-kiel.de/cms/) se plantea como objetivos promover la alfabetización científica e incrementar la popularidad y relevancia de la enseñanza y el aprendizaje de la ciencia.
Se expone un ejemplo de los módulos relativos a la naturaleza de la ciencia.
¿Habrías lanzado la bomba atómica (sobre Japón)?En esta actividad los estudiantes llevan a cabo un juego de rol sobre el proyecto Manhattan. Los alumnos forman grupos en los que cada uno de ellos juega el rol de una determinada persona histórica real que estuvoinvolucrada de alguna manera con el desarrollo de la primera bomba atómica. La tarea del grupo es discutir diversos asuntos relacionados con la Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) guerra entre Japón y EE.UU. en la década de 1940, y el uso de la bomba.
Estas discusiones deben conducir al grupo a dar argumentos y consejos alpresidente Truman sobre la conveniencia o no de lanzar la bomba atómica.
Modelo de clasificación
El modelo usado para clasificar los consensos sobre NdCyT (Anexo 1)
provee una estructura que permite sistematizar los temas de NdCyT (CTS),de modo que puede ser usado como modelo taxonómico para clasificar materiales didácticos para enseñar NdCyT en función de los conceptos específicos básicos cuya enseñanza afrontan. El producto de la aplicación deeste modelo taxonómico a los materiales didácticos del programa ENSI/SENSI se refleja en la tabla 6 como un ejemplo de desarrollo delmodelo.
Interacciones ciencia – tecnología –
sociedad
EnSI/SENSI
Influencia de la Sociedad sobre Ciencia/ ¿Qué idea es mejor?y Tecnología Influencia de Ciencia y Tecnología sobre ¿Cómo es tu horóscopo? Dibuja un científicoPalpación de paquidermosCerebro femenino Cajas MisteriosasTeoría, TeoríaUn crimen contra las plantas Puestas de sol, almas y sentidosConvertirse en Ballenas: Descubrimiento y Tabla 6.- Clasificación de materiales didácticos del proyecto ENSI/SENSI en función de los contenidos de naturaleza de la ciencia que afrontan según el modelotaxonómico adoptado. La dimensión de Epistemología se presenta desglosada, a suvez, en otras sub-dimensiones más específicas del modelo.
Ciertamente, los materiales didácticos no suelen ser unidimensionales, sino que suelen perseguir o afrontar diversos objetivos y contenidos a la Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) vez, de modo que su asignación a una u otra sub-dimensión es con frecuencia problemática. A pesar de ello, el modelo puede orientar alprofesorado la búsqueda hacia las áreas de interés, así como ofrecer un esquema que facilita la planificación y el desarrollo curricular.
Este ejercicio taxonómico puede ser realizado para todos los materiales, y de hecho, una clasificación exhaustiva de los materiales reseñados ha sidorealizada por los autores. Su presentación completa aquí requeriría un espacio muy superior al disponible, por lo que solo se muestra este ejemplo de aplicación del modelo taxonómico a los materiales ENSI/SENSI.
Discusión y conclusiones
La originalidad de este estudio es presentar sistematizadamente
diferentes materiales que ofrecen una larga lista de temas y módulos que pueden satisfacer múltiples aspiraciones para enseñar NdCyT en diversos niveles educativos y áreas de la ciencia. Con todo, el inventario presentadono es, ni pretende ser, exhaustivo. Entre otras razones, porque el carácter innovador y dinámico de la enseñanza de la NdCyT hace de ella un área enpermanente desarrollo. Puesto que los materiales presentados tienen como objetivo específico ayudar a los profesores a diseñar la enseñanza y el aprendizaje sobre NdCyT, parece adecuado, como epílogo, recordar algunaspautas básicas que dan sentido y justifican el mejor uso de los materiales En la planificación de la NdCyT, las concepciones consensuadas sobre NdCyT constituyen la referencia natural para el desarrollo de los contenidos concretos de NdCyT y la formación del profesorado, pues están informadospor conocimientos de historia, filosofía y sociología de la CyT y su reconstrucción para la enseñanza. Los materiales presentados ayudan aconcretar y desarrollar los contenidos de NdCyT, mejorar de los factores determinantes de su calidad (enseñanza explícita y reflexiva), superar los factores opuestos a la innovación de enseñar NdCyT y, en definitiva, lograrla competencia (alfabetización) científica y tecnológica para todos los estudiantes, adaptada a cada nivel educativo. Los profesores debentransformarlos, planificarlos y adaptarlos a su propio currículo de aula. Un aspecto importante de la enseñanza de NdCyT es que esta no debe limitarse a la memorización de conocimientos, sino todo lo contrario, el carácterreflexivo significa que el aprendizaje debe problematizarse, de modo que una parte importante de este aprendizaje consiste en plantear preguntascentradas en el estudiante, que obliguen a este a buscar, tomar decisiones, compartir, argumentar, discutir y comunicar sus propias respuestas.
Los aspectos evolutivos de la enseñanza de la NdCyT (adaptación a la edad de los estudiantes) todavía no han sido desarrollados por la investigación sobre NdCyT, y por eso tampoco ha sido una variablerelevante en este muestrario de secuencias de enseñanza (Abd-El-Khalick, 2011). Hay dos razones principales por las cuales esta cuestión no ha sidorelevante para la investigación: por un lado, el planteamiento general de proponer objetivos modestos para la enseñanza de la NdCyT, que induce un nivel relativamente amplio y asequible para los estudiantes, con variosniveles para los materiales; por otro, la mayoría de los contenidos específicos de NdCyT se insertan en un contexto de contenidos curriculares Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) (conceptos, indagación etc.), los cuales garantizan ya la adaptación al nivel evolutivo de los estudiantes, y en muchas ocasiones, se conforman como elprimer criterio para su aplicación (el profesorado tiende a dar preferencia a aquellos contenidos de NdCyT que coordinan bien con su currículo de aula).
Los materiales tratan de presentar CyT como empresas humanas enraizadas en las diversas culturas, historias y sociedades. En todos loscasos debe evitarse reducirlos a visiones anecdóticas o simplistas, y por el contrario, resaltar el carácter de experiencias humanas reales, pasadas o actuales, que deben ser planteadas a los estudiantes como actividadesauténticas, no ficticias; en suma, la enseñanza debe mantener la fidelidad a la auténtica CyT a través de la integración de los distintos contenidos oactividades (Allchin, 2012).
La enseñanza innovadora con estos materiales está limitada por múltiples factores que el profesorado debe conocer para superarlos. Los generales son la resistencia personal a apartarse de los contenidos habituales y la tendencia a enseñar para los exámenes. El factor externomás importante en contra de la innovación es la falta de formación del profesorado en estas cuestiones, que deberá ser promovida con amplitud y decisión para favorecer la intención de enseñar NdCyT.
Finalmente, debe comentarse que otros nuevos materiales en lengua española y portuguesa están siendo desarrollados para ser aplicados en unproyecto de investigación (actualmente en desarrollo) cuyo objetivo no se limita a su diseño sino también a verificar su eficacia para la enseñanza de la NdCyT, a través de su aplicación práctica en aulas de diversos países yniveles educativos (Vázquez, 2011).
Proyecto de Investigación EDU2010-16553 financiado por una ayuda del Plan Nacional de I+D del Ministerio de Ciencia e Innovación (España).
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Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) Anexo 1
Síntesis de los consensos identificados por diversos estudios sobre la naturaleza
del conocimiento científico según una estructura de varias dimensiones: relacionesentre CyT, relaciones de la sociedad con el sistema de CyT (subdividido entre lainfluencia de la sociedad sobre el sistema de CyT y la influencia inversa, del sistemade CyT sobre la sociedad), comunidad científica y epistemología.
Relación entre ciencia y tecnologíaCyT interaccionan entre sí, pero no son lo mismo.
La ciencia y la tecnología están estrechamente relacionadas entre sí.
CyT son muy importantes para la investigación y el desarrollo de un país.
Para mejorar la calidad de vida debe gastarse dinero tanto en investigación tecnológica como en investigación científica.
Interacciones ciencia – tecnología – sociedadCiencia, tecnología y sociedad interaccionan mutuamente entre sí Influencia de la sociedad sobre ciencia y tecnologíaEl conocimiento científico es el producto de un desarrollo histórico.
Hay influencias históricas, culturales y sociales en la práctica y dirección de la La política afecta a CyT (subvencionando los proyectos científicos).
El éxito de CyT depende de tener buenos científicos, ingenieros y técnicos: se necesita que los alumnos estudien ciencias de calidad en la escuela.
El apoyo los ciudadanos a los científicos, ingenieros y técnicos depende de informarles sobre la ciencia y la tecnología.
La sociedad influye en la ciencia a través de las subvenciones económicas de las Influencia de ciencia y tecnología en la sociedadLas aplicaciones del conocimiento científico y técnico no son neutrales; podrían entrar en conflicto con valores morales y éticos de la sociedad.
Los científicos deben preocuparse de los efectos, provechosos o perjudiciales, de Los científicos deben ser responsables de informar sobre sus descubrimientos al La industria contaminante no debe trasladarse a países no desarrollados.
Las toma de decisiones sobre temas socio-científicos deberían ser compartidas por los especialistas (científicos e ingenieros) y los ciudadanos.
La ciencia y la tecnología pueden ayudar a tomar algunas decisiones morales y La ciencia y la tecnología, por sí solas, no pueden arreglar los problemas de contaminación (es responsabilidad de todos los ciudadanos).
La tecnología influye sobre la sociedad.
La tecnología no siempre mejora el nivel de vida (contaminación, desempleo y La comunidad tecno-científicaEl trabajo científico es una actividad humana colectiva, multidisciplinar e individuales pueden hacer contribuciones excepcionales.
La veracidad es un valor básico de la presentación de informes científicos y El trabajo científico es competitivo; la revisión crítica por la comunidad científica determina los nuevos conocimientos y la elección de teorías.
Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) La ciencia se desarrolla a través de períodos de "ciencia normal" y períodos El trabajo de los científicos se basa en capacidades humanas generales, aunque valora más algunas (hábitos mentales, registro cuidadoso de datos, observación,normas, método y pensamiento lógico y crítico).
Un aspecto del trabajo científico es el continuo proceso cíclico de hacer preguntas y buscar respuestas que conducen a nuevas preguntas (curiosidad).
Los científicos tienen destrezas muy cualificadas en el análisis e interpretación de Las creencias personales de los científicos (éticas, religiosas, etc.) producen No hay diferencias en la manera que hacen ciencia entre hombres y mujeres La principal razón de que haya más científicos que científicas es el estereotipo masculino dominante en la sociedad (creer que la ciencia es una vocación dehombres) aunque esto está cambiando hoy día.
Los científicos publican descubrimientos en revistas para sus carreras personales y también para hacer avanzar la ciencia y la tecnología.
(desinformación, ausencia de hechos, presiones de empresas o gobiernos,reconocimiento público o sostener diferentes teorías, opiniones personales o valoresmorales).
La decisión de usar una nueva tecnología no solo depende de las ventajas para EpistemologíaEl conocimiento de CyT……es provisional (sujeto a cambios) y auto-corregible, aunque gran parte es …exige y se fundamenta en evidencia empírica, aunque observaciones y experimentos (control de variables) no son la única vía para producir conocimiento.
…es producto de la inferencia humana (razonamientos), tanto razonamientos inductivos como pruebas hipotético-deductivas.
…no se genera mediante un universal “método científico” de etapas que se aplica …está formado por elementos (leyes, teorías e hipótesis) que desempeñan diferentes funciones, aunque relacionados entre sí.
…elabora teorías, modelos y clasificaciones que son idealizaciones de la naturaleza (frecuentemente matematizadas), que pueden no reflejar exactamentela realidad, pero se relacionan con ella.
…progresa gracias a la creatividad e imaginación (invención de hipótesis y …está influido por el conocimiento previo (cargado de teoría), lo cual tiene …tiene límites sobre las preguntas que planteao responde (no puede contestar …se desarrolla mediante invención de hipótesis y propuesta de predicciones.
…pocas veces se valida por el resultado de un solo experimento.
…progresa también la corrección de errores (refutar una teoría o aprender de Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 12, Nº 2, 243-268 (2013) Anexo 2
Muestra de algunos títulos de los recursos de biología del centro de Sociología,
Historia y Filosofía de la Ciencia (SHiPS).
De arroz y hombres.
H.B.D. Kettlewell y las polillas del abedul.
Nettie Stevens y el problema de la determinación del sexo.
Robert Whittaker y la clasificación de los reinos.
El cultivo del maíz en los pueblos indígenas.
Lynn Margulis y la cuestión de cómo evolucionan las células.
(Re)descubrimiento de la circulación (William Harvey, a principios de 1600).
Hans Krebs y el problema de la respiración celular.
Richard Lower y la "fuerza vital" (función de los pulmones para airear la sangre).
Peter Mitchell y cómo las células producen ATP.
Thomas Willis y el cerebro en 1600.
Hans Seyle, las hormonas y el estrés.
La viruela (Turquía en el 1700).
Christiaan Eijkman y la causa de Beriberi.
La teoría de Alfred Russel Wallace sobre el origen de las especies.
Maria Merian y los insectos (las mujeres en la revolución científica).
Charles Darwin, la Medalla Copley y el surgimiento del naturalismo.
Frank M. Burnet y cómo los animales producen anticuerpos.
La interpretación del fósil Archaeopteryx.
Rachel Carson y la Primavera silenciosa.
Robert Koch y la tuberculosis.
Henry David Thoreau y la sucesión forestal.
La anemia de las células falciformes y los niveles de la biología (1910-1966).
George Gaylord Simpson y la deriva continental.
La psicología de la conducta de B.F. Skinner.
El debate sobre la Primavera Silenciosa de Rachel Carson.
Los primeros microscopios (1600).
Herbolario de los nativos americanos.

Source: http://reec.uvigo.es/volumenes/volumen12/reec_12_2_2_ex691.pdf