Las ciencias naturales

Cuando hablamos de ciencias naturales, nos referimos a un conjunto de conocimientos que la humanidad ha construido a lo largo de varios siglos y que nos permite dar sentido, comprender y explicar cómo funciona el mundo natural. 

Tanto a las ciencias sociales como ciencias naturales se las denomina  “ciencias fácticas o empíricas”  que son fenómenos existentes en la realidad. En cambio las ciencias “formales” son ideas que no tienen correlato en el mundo físico, como por ejemplo la matemática, lógica, computación, etc. 

Lo que caracteriza a las ciencias, está en relación con los objetivos y las finalidades que persiguen y los valores que sustentan. Una de ellas es representar el mundo con ideas abstractas para poder intervenir sobre él. Las disciplinas que conforman las Ciencias naturales son: biología, física, química, geología y astronomía. Estas disciplinas comparten el objeto de estudio: los fenómenos y procesos del mundo natural, la naturaleza; reconociendo que cada una hace un recorte de ese objeto. Comparten una metodología experimental para validar y construir el conocimiento (con excepción de la astronomía y geología que usan el modo de la observación). El tercer criterio de integración se relaciona con el desarrollo histórico, la experimentación. La experimentación es una reproducción de una situación natural en condiciones controladas, donde se manipulan ciertas variables. También es una creación de realidades artificiales controladas en las que se pueden generar, estudiar u replicar los fenómenos (experimento).

A su vez, la metaciencia, que es una disciplina de carácter científico, se ocupa de estudiar a la ciencia. Esto hace referencia al estar “más allá de”. También se la denomina “filosofía de la ciencia”, ya que una de las preguntas que se hace es ¿qué es eso que llamamos ciencia? ¿Cómo hemos llegado a saber eso que sabemos?.

Es indudable el carácter histórico de la ciencia, la idea de que el conocimiento está vivo, que la ciencia es dinámica y mutable. Que los conceptos, modelos y teorías científicas terminan siendo reemplazados por otros, y que los marcos ideológicos que fundamentan el conocimiento en cada época sufren igualmente un proceso de cambio conceptual o paradigma natural, sistémico continuo e imprevisible, que puede ser comprendido a la luz de ciertos principios teóricos y caracterizado con criterios metodológicos específicos.

Es importante que en el curriculum haya contenidos metacientíficos, ya que la población de saber ciencias pero además saber sobre ciencia. ¿Qué es? ¿Cómo cambia? ¿Cómo se relaciona con la sociedad y la cultura? Se pretende generar en los ciudadanos y ciudadanas imágenes de ciencia más ajustadas a lo que actualmente se sabe sobre el conocimiento y la actividad científica.  

Algunos argumentos o razones que defienden la inclusión de estos saberes en la enseñanza de las ciencias son:

Razón utilitaria: para dar sentido a la ciencia y para poder manejarse con los objetos y procesos tecnológicos. 

Razón democrática: para la toma de decisiones informadas en las cuestiones socio científicas.

Razón cultural: para apreciar el valor de la ciencia como parte de la cultura contemporánea.

Razón moral: en tanto ayuda a desarrollar la comprensión de las normas de la comunidad científica que involucran compromisos morales de valor universal para la sociedad.

Aprendizaje de las ciencias: comprender la naturaleza de la ciencia facilita el aprendizaje de los contenidos de las asignaturas científicas.

Cuando hablamos de enseñanza de las ciencias, lo hacemos desde una categoría de ciencia escolar, y tiene como finalidad dar sentido y comprender el mundo natural en el que vivimos a través de la construcción de modelos. Que los alumnos construyan modelos científicos escolares, como por ejemplo el modelo Sol-Tierra. Los mismos, necesitan una transformación denominada transposición didáctica. 

Los docentes tenemos la responsabilidad sobre las situaciones de enseñanza que se desarrollan en las clases ya que nos posicionamos en una teoría u otra. En otras palabras, los maestros tenemos una determinada concepción acerca de la ciencia y enseñaremos en base a esa concepción. 

La tarea de explicar estas concepciones epistemológicas que sostienen nuestras prácticas de enseñanza, nos pueden ayudar a la revisión de las diferentes respuestas que se han dado a lo largo de la historia.

A continuación, se explican algunas concepciones y sus implicancias para la educación científica:

Las visiones tradicionales 

Cuando hablamos de visiones tradicionales de la ciencia, aludimos a las corrientes que sostienen que el conocimiento científico se produce por la observación-experimentación y la racionalidad del pensamiento humano. Se trata de posiciones empiristas y lógicas que se basan en   Pensar-razonar-observar-datos-resultados-experimentos. Ésta era la única forma de acceder al conocimiento verdadero. 

Se presenta al método científico como un conjunto de etapas a seguir mecánicamente, que siempre comienza con la observación de un fenómeno, lo que desencadena el planteo de hipótesis, la ejecución de experimentos y la elaboración de conclusiones. Para esta visión tradicional, la observación objetiva de los fenómenos descuida todo lo que significa invención, creatividad y duda en la actividad científica. 

En los años cincuenta, se pone en duda la relación entre experimentación y la producción del conocimiento científico así como también la racionalidad de la ciencia.

Así surge la nueva filosofía de la ciencia, con la idea de que el conocimiento científico está condicionado por las perspectivas teóricas de los que investigan o de la comunidad de investigadores.  Anteriormente, se consideraba que la verdad existía y que los científicos buscaban dar a luz o confirmar; a partir de esta concepción, se empezó a considerar el conocimiento científico como una construcción humana.  

Los nuevos planteos introducen la idea de que la ciencia constituye interpretaciones de los fenómenos, modelos. Por ello se habla de una visión constructivista de la ciencia que se relaciona con las teorías constructivistas del aprendizaje y la enseñanza.

Cuando se habla de  concepción semántica de la ciencia se refiere a modelos que proporcionan acercamientos a la ciencia mucho menos ritualizados y dogmáticos, a  partir de una visión que, en función de la idea central de modelo y de modelización, permite a los/las alumnos\as dar sentido al mundo circundante.

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