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VENTAJASEINCONVENIENTES DELA HISTORIADELA CIENCIACOMO RECURSOEN

LAENSEANZA DELAS CIENCIAS

Ju.4~ MIGUEL CAMPANAIIIO

GI-upo dc Invcstigacicn cn Aprcndi/i~~jc dc las Ciencias. Dcpartanxnto de l;>ica. Universidad dc Alcal. 28871 Alcal dc Henares. Madrid. Espaa. fscampanarioOaIcala.cs

En cstc arlculo SC analiza crticamcntc la conveniencia de utilizar ta hisroria de ta ciencia como un

instrumento cn ta cnsc;~nz;~ ttc ta Ciencia y SC hace una propuesta concreta para su uso en la cnsean-

za dc IU Fsica para conseguir dctcrminados objcrivos curricutares

l INTK~LWCCIN No cabe duda dc que el uso de ta historia de

la ciencia como LIII instrumento para ta enseanza es una de tas primeras intuiciones que desarrolla cuatquicr profesor de ciencias interc- sado en mejorar et aprendizaje de sus alumnos. Este tema th sido objeto de un profundo debate Cl1 ta litcr.atLlr.a cdrlcaliva y tohva Cl1 nllcstros

das no cslC del rodo claro si es convcnientc LI{- tizar este recurso y cmo debe iitilizarxc. Es interesante constatar como muchas de las argu-

mentaciones a favor y en contra tienen poco que ver con razones psicolgicas y estn basadas en parte en et sentido comn, algo que, segn algunos autores, debera desterrarse de la enseanza de una vez para todas, como ya se desterr de otras disciplinas y actividades [Gil, t 99 t 1. En un intento por contribuir al debate, cn cstc artculo se revisan las principales razones a favor y en contra del uso de ta Historia de ta Ciencia como un instrumento de enseanza de

6 INVESTIGACIN Y DESARROLLO

las ciencias y se formula una propuesta concreta que sirve para ilustrar et uso de ta historia de la ciencia en la enseanza de algunos temas de Fsica en relacin con determinados objetivos.

LA HISTORIA DE LA CIENCIA DESEMPEA IJN PAPELLIMITADOENLA ENSEANZATRADICIONAL

No cabe duda de que, en general, ta ensean- za tradicional de tas ciencias ha prestado escasa atencin a tos asuntos relacionados con ta Historia de la Ciencia. Entre las excepciones 1- tabtes se puede citar et programa Project llnysics, elaborado en ta Ilniversidad de Harvard que alc;mz cicrla difusin en los Estados Unidos en la dticnda dc los 70. Uno de tos objc- II\OS dc este proycc~o fuc disear un curso dc Fsica con una orientacin humanstica [Rutheford, Hotton y Watson, 19701. Un intento ms reciente y ambicioso se ha llevado a cabo recicntementc en Dinamarca como parte de una dar-ma de ta cl;scanza secundaria. En dicho pas cl currculum in~c~at en Fsica. ccnrrado ini- ciatmcntc en tos contenidos fsicos. ha dado paso a un nuevo currculum en cl que esta disci- plina se presenta como una actividad humana y cn cl que tos contenidos de Historia y Filosofa dc la Ciencia tienen un peso importante [Nictsen y Thomsen, t99OI. En Espaa ta nueva progra- macin dc tas asignaluras dc ciencias dc ta I:nscanza Secundaria Obligatoria inctuyc vallunos apartados dc carcter his(rico. Se hm twhtic;ido adcinLs algunos nialcriatcs didcricos tlc c~ricn~~cih histrica enfocados f~~ndamcntal- Illcnlc ;I ta enseanza secundaria. Segn M~rrrlwws, cn Gran Bretaa ha habido una larga, ar~nquc limitada c irregular, tradicicn dc incor- porar ta Historia dc la Ciencia en ta enseanza [ Matrhews, t 9941. Si se excepKan los ejemplos all~criorcs y otros similares, ta Historia de ta Ciencia ha sido generalmente ignorada cn ta ense;tnza de ta ciencias.

Lo anterior es fcilmente comprensible si se tiene en cuenta ta forma tradicional en que se presenta et conocimiento cientfico a tos atum- nos. En tos enfoques tradicionatcs no se suele hacer rcfcrcncia al proceso histrico de produc- cin dct mismo [Otero, 198.5]; [Campanario, 1 YXKI]. De hecho, existe una distincin comn- mente admitida cntrc contexlo de descubrimien- to (que tiene que ver con el contexto y tos fac- lores que conducen a ta produccin del nuevo conocimiento) y et contexto de justificacin (que tiene que ver con ta incardinacin del nuevo conocimiento en tas estructuras conceptuales

existentes) [Brush, 19741. La transmisin del conocimiento cientfico a los alumnos hace referencia, fundamentalmente, al contexto de justificacin, siguiendo casi exclusivamente una retrica de tao conclusiones [Otero, t985]; [Campanario. 1996a].

Et conocimiento cientfico se suele presentar a los alumnos, en et mejor de tos casos, fonnan- do una estructura lgica dentro del marco amplio de ta disciplina, pero sin referencias explcitas a tos problemas y circunstancias que motivaron su origen ni, mucho menos. a tas influencias sociales y econmicas que determi- naron directa o inciirectamenk et planteamiento de tales pr-oblemax. Las concepciones met;tf-si- cas que, como dcrnuestrall diversos ;IU~OI-cx. OI$ entan con frecuencia cl trabajo dc los cic~ntficos son asimisnlo ignorad& [Hotton, IOS2]; [Snchez Ron, t SSS]. Muchos conceptos se pre- scntan a menudo de una manera casi combinaro- [-ia, cn rclacicn con otros dc a~~~-oximad~~~~lcnrc I;r misma gencr;~tidad. As, por ejemplo, ta capaci- dad clticrrica SC suele presentar como UKI relacin cn1rc la carga elctrica y po(encial cl&- Irico [Otero, 1985. pg. 3641. Otra forma comn dc presentar el origen del conocimiento cs haciendo rcfcrencia a determinados expcrimcn- tos con IIII;I orientacin claramente inductivista. Los conocimicnlos cientficos se suelen prcscn- tar como tas nicas conctusioncs posibles, muchas vcccs definitivas, valiosas cn s mismas y sin al~crnativas histricas cn compcfcncia. Slo CII conl;~cl~is ocasiones se hace rclibr-ciic.i;l ;I Icoras allci-nativas sobre un tciii;i dc~rei-iiiiii;itlo. Adcms, cn cslas ocasiones la irnprcsicin ctw~ X;C suclc tralisniilir cs que la teora vcrdactcra triunfa f~citrnen~c sobre las dems.

Sin embargo, como demuestra la Historia dc ta Ciencia, tos conceptos cicnrficos siielcn tener su origen cn inlentos para rcsotver dctcrminados problemas que los cientficos SC plankan ;I lo largo del devenir histrico [Toutmin, t 9771; [Otero, 19851; [Merton, 19841. Por ello no es raro que puntos de vista o teoras que compiten entre s coexistan durante espacios dc tiempo prolongados. Adems, en numerosas ocasiones tos cientficos han perseguido durante bastante tiempo caminos de investigacin ciegos que se demostraron finalmente inadecuados o errneos que en alguna ocasin fueron recompensados incluso con et Premio Nobel [Zuckcrman, 1977, pg. 361. Este tipo de episodios tiene mucho que ver con tas creencias metafsicas de tos cientfi- cos que orientan su trabajo tanto en direcciones adecuadas como inadecuadas. Hotton incluso considera que tas creencias metafsicas consti-

REVISTA DE ENSEANZA DE LA FSICA 7

tuyen una tercera dimensin de la ciencia, adems de la analtica y la emprica [Holton, 19821. La interferencia de este tipo de factores se puede apreciar claramente en el desarrollo de teoras como la mecnica cuntica 0 el electro- magnetismo.

Por otra parte resulta interesante comprobar como ciertos errores publicados en las revistas cientficas o errores en la aplicacin de mtodos de trabajo e incluso la mera desviacin de los procedimientos usuales en un mtodo determi- nado estn en el origen de nuevos descubrimien- tos o dan lugar a un desarrollo notable y positi- vo de un rea de investigacin determinada [Campanario, 1996aJ; [van Ande], 19941. Sin embargo, el papel del descubrimiento accidental en ciencia SC suele reducir a unos cuantos casos paradigmticos que se suelen presentar a los alumnos ms como ejemplo de lo til que resul- tan las capacidades de observacin en ciencia que para destacar la importancia de los conocimientos previos en la deteccin de anomalas, con lo que se refuerzan las conccp- ciones inadecuadas sobre la ciencia y el conocimiento cientfico [Campanario, 1996a].

Los libros de texto que se utilizan habitual- mente en la enseanza de las ciencias comparten una parte importante de la responsabilidad por la situacin actual. As, es bien conocido que las nicas rcfercncias histricas que se suclcn incluir cu los libros dc texto suclen ser las fechas en que se ol-igin determinado concepto, se fo-- mul un;i Icora. SC desarroll un mtodo 0 sc realiz un dcscut,l-imicnto. A veces los COII- tenidos de Historia dc la Ciencia se incluyen en los libros dc texto nicamente para hacer IUCI~OS aburrida la exposicin de los contenidos pura- mente cientficos. Asimismo, los libros de texto suelen incluir biografas (a veces idealizadas) de los cientficos ms importantes. Los aspectos oscuros relacionados con la actividad de los cientficos son cuidadosamente silenciados. Entre estos aspectos que generalmente se silen- cian cabe sealar, en primer lugar, los relaciona- dos con las disputas y luchas por la prioridad, una de las actividades a las que, segn el socilogo Robert Merton, los cientficos ms clebres han dedicado ms tiempo y energas [Merton, 19X5]. Los casos dc fraude en ciencia o de conductas dudosas como la seleccin sesgada de datos o cierto nivel de manipulacin de los mismos para que se ajusten a las teoras son otro aspecto olvidado de la Historia de la Ciencia, a pesar de que grandes cientficos como Mendel, Newton o Millikan no hayan escapado a tales manejos IKohn, 19881. Adems, muchos libros

de texto ciencias contienen errores notorios y falsedades histricas en sus apartados relativos a la Historia de la Ciencia [Klein, 19721. Algunas de estas falsedades persisten durante aos. As, por ejemplo, el sistema copernicano no era ini- cialmente ms preciso que el ptolemaico [Kuhn, 19781, Galileo no realiz algunos de los experi- mentos que se le atribuyen [Di Trocchio, 19951, no fue el experimento de Michelson-Morley el que llev a Einstein directamente a la teora de la Relatividad Especial [Holton, 19821, ni Coulomb obtuvo su famosa ley como el resulta- do de cuidadosas y sutiles mediciones realizadas con suma precaucin, sino que fueron funda- mentalm:.ite razonamientos tericos los que le Ilvaron a ella [Hceriny, 19921.

IJna primera co~~secuc~~ci;~ tic todo lo ante- rior es que con Iii cIisc;inz;I tradicional se trans- mite a los alumnos de manera explcita o implcita una versin deformada de la ciencia y el conocimiento cientfico segn la cual el avance cientfico tiene lugar de manera lineal con el descubrimiento sucesivo de nuevos con- ceptos y teoras que vienen a ampliar los lmites de la ciencia. E.jemplos tpicos dc estas concep- ciones hoy casi completamente abandonadas en Historia de la Ciencia son las descripciones comunes sobre el triunfo de las teoras newtoni- anas. Sin embargo, el xito de la teora dc la Gravitacin Universal dc Newton no fue tan inmediato como algunos libros de texto IWXII suponer. De hecho, todava cn 1769 (CXI un siglo despus de la 101~mulacii>~i inicial) se Ilcva- hn 2 caho expcrinicritos par-a decidir enti-c I;I teora dc Ncw~on y otras teor:ts en compctcnci:t [ Evans, I996]. Puntos de vista simples sobre el descubrimiento cientfico SC pucdcn cncontr;u tambin en algunas descripciones conw~~~s del cambio desde la teora del calrico ;1 la modcrn;~ teora del calor [Brush, 19741. Los defensores de la teora moderna del calor son retratados como htkoes que hacen avanzar la ciencia en la direccin correcta, mientras los detractores dc dicha teora son considerados, cuando menos, investigadores incompetentes y, en el peor de los casos, cientficos dogm&icos que se oponan al avance del conocimiento. Sin embargo, en la ciencia las cosas rara vez son tan simples 0 tan lineales. Estas visiones lineales y simplistas con- llevan la aplicacin de valores y criterios actuales, sin mhs, a mt3odos y teoras pasadas. Realmente, los desacuerdos entre este tipo dc modelos implcitos sobre la produccin del conocimiento cientfico y los ejemplos histri- cos son tan estridentes que el historiador Stephen G. Brush pudo encabezar uno de sus artculos con el significativo ttulo: ,Debera la

8 INVESTIGACIN Y DESARROLLO

Historia de la Ciencia ser clasificada X? [Brush, 19741.

Otra consecuencia negativa que tiene la enseanza tradicional ahistrica es que tiende a fomentar el aprendizaje arbitrario de la ciencia al eliminar las conexiones lgicas que existen entre el cuerpo de conceptos cientficos y el conjunto de problemas a los que dan respuesta [Otero, 191;5]. Al eliminarse la conexin entre un problema \; el conocimiento cientfico como respuesta al mismo, los contenidos cientficos se aprcndcn como soluciones aisladas. Con ello se desaprovecha una ocasin nica de aumentar la significatividrc del aprendizaje ligando un ~~~wblcrna con su solucin. El fondo del enfoque histrico a la enseanza de la ciencia consiste prccisamentc en no ensear una sucesin de con- cluxioncs, sino mostrar cmo sc lleg a dichas conclusiones y qu alternativas se discutieron y descartaron y por qu motivos.

IA ~fISTOltIA DIC LA CIISNCIA IIII~DIS

A\lJl)AK A LOS AI,UMNOS A AIKKNUI~K CIICNCIAS

La inclusin de la Historia de la Ciencia COIW una parte del currculum de ciencias ha sido discutida en profundidad por divesos ~tutores [Brush, 19741; [Otero, 19851; [Snchez Ron, l988]; [Nielsen y Thomsen, 19901; [ Matthcws, 19941. Para cl10 existen, en princi- pio, dos posibilidades: ensear 1Historia dc la Ciencia como un &jctivo valioso en s mismo 0 utilizar I;I Historia dc la Ciencia como un medio 0 IIII iiistrumcnto para mc.jorar 0 facilit;ir cl ;q~~-c~~di/ajc dc las ciencias. Estas dos alternati- vas no 5011 incompatibles.

En primer lugar, la Historia dc la Ciencia j~wxk servir para identificar y anticipar los obstkulos y concepciones errneas que se pueden presentar en el estudio de diversos con- tenidos [Gagliardi 19881. De hecho, muchas de las concepciones alternativas de los alumnos son muy similares a concepciones histricas que fueron en su da comnmente aceptadas y que fueron incluso las concepciones correctas de su poca [Pozo, 1987b]. Este enfoque tiene la ventaja de que puede ayudar a minimizar las reacciones afectivas negativas de los alumnos cuando comprueban que la mayor parte de sus ideas sobre los contenidos cientficos son errneas. Es posible entender las dificultades para aprender detemkados contenidos siguien- do una reconstruccin histrica de los mismos [Casadella y Bibiloni, 19851.

En segundo lugar, la Historia de la Ciencia puede proporcionar un marco en el que los con- tenidos (las conclusiones) que se ensean tienen una razn de ser distinta de su ajuste en el marco conceptual lgico de la disciplina. Desde este punto de vista, los conceptos que se ensean son soluciones que responderan a determinadas necesidades conceptuales. Es interesante notar como los cientficos suelen concebir el proceso de investigacin como un proceso de solucin a problemas que ellos mismos se plantean, con un paralelismo notable con los procesos de apren- dizaje. As, por ejemplo, en un interesante estu- dio sobre la invencin del primer motor electro- magntico, Gooding demostr 1~ s paralelismos existentes entre los procesos de invencin y de aprendizaje para este caso histrico concreto [Gooding, 19901. P or el contrario, los alumnos sueh concebir el aprendizaje de la ciencia como una adquisicin de contenidos impuestos. Con un planteamiento tanto de los problemas histricos como de sus soluciones se con- seguira, en cierta medida, mitigar esta compo- nente arbitraria que afecta a gran parte de los contenidos acadmicos habituales. Siguiendo este enfoque, Pessoa y Castro elaboraron unidades didcticas en las que utilizaron textos clsicos para ensear los contenidos de calor y temperatura [Pessoa y Castro, 19921.

En tercer lugar, los conceptos ms complica- dos pueden ser objeto de una intervencin basa- da en el estudio de su origen y evolucin. Asimismo, el uso de la Historia dc la Ciencia pucdc ayudar a identificar paralelismos entre conceptos y mtodos que se aplican cn campos diversos pero que tienen un ncleo comn. Con frecuencia un concepto se aplica con xito en campos ajenos a aquel en que surgi inicial- mente. Es precisamente la aplicacin de un con- cepto, principio o teora a diferentes mbitos y dominios lo que, en definitiva, acaba confor- mando su significado.

Una ventaja no desdeable que presenta el uso de la Historia de la Ciencia es que puede ayudar a los alumnos a descubrir que los cient- ficos aplican con frecuencia criterios de evalu- acin sesgados que se basan en la adscripcin a paradigmas que actan como marcos concep- tuales. Tales marcos conceptuales involucran no solo conocimientos, sino tambiCn ideas sobre los objetivos y lmites de las disciplinas, sobre Ias metodologas apropiadas y sobre el poder explicativo que deben desempear los conceptos relevantes de una disciplina. Adems, no es infrecuente que los cientficos evalen las con- tribuciones dc los dems de acuerdo co11 SUS

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creencias metafsicas sobre la ciencia [Holton, 19821. As, por ejemplo, determinados prejuicios sobre cmo debe orientarse una determinada dis- ciplina provocaron y provocan enfrentamientos entre escuelas de pensamiento opuestas y numerosos casos histricos as lo atestiguan. Entre los casos ms conocidos se pueden citar a Planck y sus dudas sobre la validez de su propia hiptesis, Einstein y su conocida oposicin a la Mecnica Cuntica, la oposicin de muchos cientficos de principios de este siglo sobre la forma apropiada de conducir la investigacin sobre las vitaminas [Campanario, 19931, las con- cepciones antimatemticas de muchos bilogos que dificultaron la extensin de la teora de Mendel, el escepticismo de Lord Kelving hacia los rayos X. la teora electromagntica de Maxwell o el modelo atmico de Bohr y ia incredulidad con que Joseph Henry recibi la Icy de Amper-e [Barber, 196 11. Hemos podido iden- tificar numerosos e.jemplos de resistencia al des- cubrimiento y al cambio conceptual en ciencia desde el estudio de los procesos de comuni- cacin ell ciencia [Campanario, 19933; [Campanario. I995]; [Campanario, 1996b].

Por otra par~c, cs cvidcnte que en los ltimos aos se ha prestado especial atencin desde la Didctica de IX Ciencias Experimentales a los aspectos relacionados con la naturalcza del conocimiento cientfico y de los procesos dc elaboracin dcl mismo como un clcmnto cscn- cial para cl anAlisis y Ind~unentacin dc las dis- ciplinas cicnlficas [Mellado y Carraccdo. 1991. p;l. 3321 y una wfcrcncia obligada que ha de tcncr cl profesor para planificar su enseanza [ S5nchcz y Valcrcel, 1993, pg. 341 que pucdc clarificar quC es lo que cOJlVcllc y podemos ensear (Gil, 1994, p&. 181. Adcm5s. la Filosofa dc la Ciencia es una de las princi- pales fuentes dc hiptesis sobre el modo en que tiene lugar el cambio conceptual [Posner, Strike, Hewson y Gertzog, 1982, pg. 2 I 1] hasta el extremo de que determinadas teoras en Filosofa de la Ciencia serviran como modelos claros de como funciona el aprendizaje humano de conceptos cientficos [Pozo, 1987a, prg. 1 lo]. No cabe duda de que un mayor conocimiento dc la Historia de la Ciencia puede ayudar tanto a los alumnos como al profesor a entender estos aspectos relacionados con la Filosofa de la Ciencia.

Mediante la IIistoria de la Ciencia se puede fomentar la discusin en clase sobre los procesos de produccin del conocimiento cientfico con el fin de conseguir que los alumnos adquieran una visin ms adecuada sobre los mismos. Si los

alumnos llegan a ser conscientes de la influencia que tienen los marcos conceptuales y creencias epistemolgicas y sobre lo difcil que resulta el cambio de ideas en ciencia es ms probable que lleguen a admitir que ellos tambin pueden verse influenciados por la interferencia de sus concep- ciones alternativas sobre los contenidos cientfi- cos y por sus concepciones epistemolgicas acerca de la ciencia y el conocimiento cientfico. La enseanza de la ciencia utilizando recursos obtenidos de la Historia de la Ciencia tendra, desde este punto de vista, una dimensin metacognitiva en la medida en que servira para ayudar a los alumnos a Jcfkxionar sobre sus proces IS de pensamiento y sobre sus dificul- tades para el cambio a nuevas concepciones.

IJna ltima vcn~:~~ja del uso dc la Historia dc la Ciencia cn la CIISC~~;IIIL;I dc las ciencias y cs que, segn Brush, con clla se consigue un cam- bio positivo en las actitudes de los alumnos hacia la ciencia (Brush, 19741. En unas disci- plinas como las dc ciencias cn las que las acti- tudes de los alumnos son con frecuencia negati- vas este tipo de ayudas suelen ser bien recibidas. Es preciso, no obstanle, evitar caer en excesos tales como el contar historias para conseguir captar a toda costa el inter&s de los alumnos en detrimento de los aspectos conceptuales y metodolgicos dc las asignaturas.

Diversos autores consideran la Historia dc la Ciencia como 11~1 elcmcnto valioso por s mismo cn la ~OI-macin dc los futuros rnacstros y profc- sorcs dc ciencias. Los fu~ur-os Jnacs(ros dcbcn 1c1lcr iclcas adccuad~~s sohrc ta ciencia y ull

Jncdio posible consiste es analizar la evolucin hist6rica dc las disciplinas 0 seguir cl pIX~ceS0 histrico dc construccin del conocimiento cien- tfico [Pedrinaci, 19941; [Snchez Ron, 1988, pag. 1 X7].

La HISIOKIA DE LA CWNCIA IlJlrDl~: SEK 1!N AKhlA DIC DOIiLI; FILO

Como seala Snchez Ron, la utilizacin de la Historia de la Ciencia en la enseanza de las ciencias no estri exenta de errores [Snchez ROJL 19881. Un profesor que decida incluir la Historia dc la Ciencia en su asignatura debera tener en cuenta algunas prccaucioncs. En primer lugar, la tjistoria de la Ciencia es una disciplina en la que trabajan investigadores con diferentes puntos de vista y COJI relaciones conceptuales con otras disciplinas afines. Estos investigadores rara vez conciben su rea en funcin de sus posibles apli- caciones cn educacin. Ello exige un anlisis

10 INVESTIGACIN Y DESARROILO

previo de los contenidos que se van a utilizar y una evaluacin del grado de ajuste entre los objetivos que se persiguen con los contenidos histricos que se incluyen en el programa [Whitaker, 19791. Por otra parte, la reconstruc- cin de los procesos de descubrimiento puede resultar muy complicada porque requiere el uso de tcnicas, conceptos y teoras que en muchas ocasiones ya estn obsoletos [Snchez Ron, 1988. pg. 1861. El beneficio intelectual que se puede obtener de estas reconstrucciones tan laboriosas es, en general, escaso. Por esta razn existen dudas de que la Historia de la Ciencia sea un r-ecurso adecuado para la formacin de los alumnos de las ~:.rrreras tcnicas y cientficas. Conw seala Srrchez Ron est por demostrar que cn estos contextos la Historia de 121 Ciencia ten,!Ji ventajas radicalmente mayores que los ~~ufoqucs que SC urilizan habitualmente [Snchez Ron, 1988].

(uando la Historia de la Ciencia se utiliza par;~ dar una continuidad y un sentido a los con- ccpcos cientficos se corre el riesgo de interpre- tar los conceptos que utilizaron los cientficos en SII da cn trminos de los conocimientos actuales 1 Kuhn, 197 11. Ademas de que ello supone una cvidcntc falsificacin, se corre el peligro de con- seguir lo contrario dc lo que se persigue.

Iln cfccto. uno dc los ob.jetivos del uso de la Ifistoria de I;I Ciencia cn la enseanza dcbcra SCI- moxtrar la evolucin dc los conceptos cient- Ii~.os. Si se fuc~-z;~ la historia hasta cl punto de Illlc~l-prclal~ los conq~tos, cxpuicncias y teoras ~IS~I~~IS segn cl lwnto dc vista actual, se estara lI.;rnsll~ilicn~lc, ll IlL1 visin estatica del c.o~loci~nicnlo cientfico como algo que una vez q11c SC construye permanece sin alteracin: una tic 1;~s ideas inadecuadas sobre la ciencia y el conocimiento cientfico mis co1nunes entre los d LIIIIIIOS y, a vcccs, entre los propios profesores I [Gil, 19941; [Campanario, en revisin]. l~calmenre, los peligros de un enfoque histrico para la cnseanza de la ciencia son tantos y tan gmndes que Whitaker acu el trmino cuasihis- toria para denominar al resultado de numerosos libros de autores que han sentido la necesidad de dar- vida a sus explicaciones con un poco de con- tenido historico, pero que de hecho han reescrito 12 historia acomodrndola paso a paso a la Fsica [Whitaker. 1979, pg. 1091.

Por otra p:irtc, cs conveniente evitar otro error que denuncia Gil y es el de dar una visin puramente sociolgica de la ciencia, es decir, una visin acientfica de la ciencia con un exce- so de atencin en visiones descontextualizadas y

sin prestar atencin a los cuerpos coherentes de conocimientos [Gil, 19941.

UNA PROPUESTACONCRETA: iCMO UTILIZAR LA HISTORIA DE LA CIENCIA ENUNCURSOGENERALDEFSICA?

Debido a la sobrecarga de contenidos con- ceptuales en los planes de estudio de la ensean- za secundaria y en la Universidad, las asignaturas de ciencias no parecen, en principio, la ms indicadas para estudiar la Historia de la Ciencia in extenso. Esta tarea es ms propia de otras asignaturas especficas, optrt .vas muchas veces en el caso de la enseanza universitkr. Una alternativa razonable es, cn vcz dc incr-c- mentar la cantidad de informacin que los alum- nos deben aprender, utilizar la 1 :istoria de I;I Ciencia nicamente como un recurso puntual con el que se persiguen los objetivos discutidos anteriormente: existencia de ideas errneas. 1msistencia al cambio conceptual, naturaleza dc la ciencia y del conocimiento cientfico. evolu- cin de las teoras en ciencia,....Una propuesta en este sentido se desarrolla en el anexo. Una orientacin completamente histrica de las asig- naturas se considera contraproducente si se tienen en cuenta las consideraciones anteriores de los especialistas en este terreno. Un tratamiento histrico de la disciplina requerira un cierto nivel de conocimientos por parte dc los alumnos y una dedicacin de tiempo con la que muchas vcccs no se puede contar.

Una orientacin construclivisla 0 una ori- entacin enfocada al cambio conceptual hacen de las idcas previas de los alumnos cl necesario punto dc partida del proceso de enscanza- aprendizaje [Gil, Carrascosa, Furi y Martncz- Torregrosa, 19911; [Posner, Strike, Hewson y Gertzog, 19821. Negar la existencia dc ideas prc- vias en los alumnos, no tenerlas en cuenta 0 no prestar la debida atencin a la resistencia al cam- bio en dichas ideas resulta hoy da difcilmente justificable en una enseanza seria de las cien- cias. En consonancia con lo anterior, la actividad inicial de cada unidad didctica puede consistir precisamente en la elicitacin de las idcas pre- vias de los alumnos, bien mediante una actividad abierta en clase o mediante un cuestionario escrito. Estas actividades se pueden cornplemen- tar a veces con el repaso a teoras histricas rel- ativas al tema en cuestin. Dado que, como SC ha indicado, existe un parecido notable entre algu- nas de estas teoras histricas y las ideas previas de los alumnos, cabe esperar que stos las encuentren, en cierta medida, razonabtcs.

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Por ltimo, en los ejemplos que siguen se uti- liza la historia de la Fsica para ilustrar el impor- tante aspecto de la resistencia al cambio concep- mal en ciencia. Mediante ejemplos concretos se destaca el papel de la resistencia al descubrimiento cientfico como una fuente de dificultad adicional en el desarrollo de la ciencia y se incide en el paralelismo entre esta resisten- cia y la resistencia de los alumnos a abandonar sus ideas previas. Como se ha indicado ms arri- ba, con esta orientacin la historia de la ciencia en la enseanza de la Fsica adquiere una dimen- sin metacognitiva.

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12 INVESTIGACIN Y DESARROLLO

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ANEXO PHOPUESTADE CONTENIDOS

SUSCEPTIBLES DETKAMMIENTO HISTRICO

,

Movimiento, velocidad y aceleracin: Las teoras histricas del movimiento.

Es interesante realizar un repaso de algunas teoras histricas del movimiento mediante la discusin de diferentes ejemplos (cada libre, fuerzas que actan sobre una piedra que se lanza hacia arriba, trayectoria del agua que surge de un cao hori- zontal, . ..) Es de esperar que los alumnos encuentren razonables muchas de las ideas histricas sobre el movimiento que, sin duda, coinciden con algunas de sus ideas previas (e.j: teora medieval del mpetus: cuando se lanza un objeto hacia arriba se le comunica un mpetus que poco a poco se va gas- tando. Cuando el mpetus se agota completamente el objeto cae). No en vano Withaker afirmaba que nuestros alumnos son todava aristotlicos [Whitaker, 19831.

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REVISTA DE ENSEANZA DE LA FSICA 13

El movimiento CirCUkW como movimiento natural

El movimiento circular tuvo una gran importancia conceptual en el pasado, ya que fue considerado durante muchos siglos como propio de la armona de las esferas celestes y de los planetas frente a los movimientos violentos que acontecan en el mundo sublunar perecedero y lleno de pecados. Estas creencias desempearon un papel importante en las teoras medievales del cosmos y en ta resistencia a ta teora heliocn- trica [Kuhn, 19781. Es importante destacar cmo las concep- ciones previas y las expectativas propias sesgan tas observa- ciones y dificultan el cambio conceptual en ciencia.

Movimiento en el campo gravitatorio. La oposicin a la teora de Newton.

El descubrimicnk) newtoniano dc ta Gravi1acin SC suele con- siderar uno de tos hitos mGs signilica~ivos dc su obra y un punlo inicial dct desarrollo dc Ia c~cncia moderna. Sin embar- go, ta Icy del invcl-so del cuadrado de ta disMicia no Iuc acctj- tada tan rpidamcntc como muchos libros dc lexlo sugieren. Hubo, de hecho, oposicin a la tcora dc Newton y otras teoras c hipksis cnlrc ta que dcsraca la hipksis dc lkscartcs. Esta hiptesis t~rot~ona, prccisamcntc. ctuc cl peso aumcn1a con la cliscancia. Ivans ha rctal~ido rccicnlcmcnlc tos cpisottios casi rocambotcsco~. r;iuttcs incl\ldo5. v los inlc~nloh dc alguno5 cartesianos por comt~t-ot~~- I;I \ ;rtidcz dc I;I tcor-iir ctc NCWIOII casi un siglo despus de que ste la propusiera 1 kvans, I996].

Teoras del calor: Del sustancialismo al mecanicismo

Han existido diversas [coras histricas sobre el calor. Entre tas teoras mrs influyentes cabe destacar la teora del calrico. Es interesante realizar un anlisis dc diversos ejemplos en los cuales la teora del cat6rico es Util para explicar determinadas observaciones. Probabtcmcnte los alumnos encontrarn razon- able la concepcin dct calor como un fluido que se almacena en los cucr-pos. Esto ]tcvarh sin duda a algunas inconsistcnci:ls internas cii las conccpcioncs sustancialistas del calor qnc mantienen los alumnos y entre estas y las conccpcioncs mecanicistas. Por otra parte, estos contenidos pueden utilizarse para ilustrar la resistencia al cambio de las concepciones SUS- tancialistas del calor a las concepciones mecanicistas.

14 INVESTIGACIN Y DESARROLLO

Los principios de la Termodinmica: El caso de Mayer

Las dificultades de Mayer para que sus trabajos en Termodinmica fuesen aceptados por la comunidad cientfca de su poca provocaron en l depresiones y desequilibrios mentales. Un rbitro de una prestigiosa revista cientfica de la poca rechaz una de sus contribuciones en este terreno y Mayer se vio forzado a publicar sus teoras en oscuras revistas [Campanario, 19931. Un nuevo caso de resistencia al cambio conceptual.

La ley de Coulomb Contrariamente a la idea comnmente extendida, no fueron los resultados de cxpcrimcntos sumamente precisos los que Ile- varon 3 Coulomh a formular su ley, sino, fundamentalmente, considcracioncs tericas [Heering, 19921. La Icy de Coulomb no fuc, por otra parte, fcilmente aceptada por los cientficos dc la Cpoca y hubo una cierta oposicin a la misma.

La medida de la carga del electrn.

El experimento dc Millikan para determinar la carga elctrica del electrn se ha considerado a veces como un ejemplo claro de conducta contraria a la ciencia por varias razones. Parece probado, por eSjcmplo, que Millikan elimin arbitrariamente algunas de las medidas que menos se ajustaban a sus expecta- tivas [Segerstrale, 19951. Adems, un estudiante de doctorado de Millikan intervino en los experimentos sin obtener ningn reconocimiento posterior. Por otra parte, la famosa controver- sia entre Millikan y Ehrenhaft (firme creyente de la con- tinuidad de la carga elctrica) sirve para ilustrar cl papel de este tipo de acontccimicntos en el desarrollo de la ciencia, algo a lo que no se suele prestar mucha atencin [ Holton, 19821. La con- troversia Millikan-Ehrenhaft sirve como ejemplo de la impor- tancia trascendental que, segn Holton, tienen los factores temticos 0 metafsicos en la investigacin cientfica.