El estudio de la Historia de la Ciencia en Educación Secundaria

Metodología global para favorecer la consecución de los objetivos de Educación Secundaria Obligatoria

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Resumen: La concreción de los objetivos generales para la etapa de la Educación Secundaria es susceptible del uso de metodologías diferentes. Este artículo constituye un ejemplo de cómo favorecer el alcance, mediante la materia de Física y Química en el segundo curso de la Educación Secundaria Obligatoria, de algunos de los objetivos de dicha etapa, a través del estudio de la historia de la ciencia.

 

Asbtract: The focus of the general objectives for the stage of Secondary Education is susceptible to the use of different methodologies. This article is an example of how to promote the scope of some of the objectives of this stage, through the subject of Physics and Chemistry in the second year of Compulsory Secondary Education and the study of the history of science.

 

Palabras Clave: Educación Secundaria Obligatoria; Historia de la Ciencia; Física y Química; Objetivos educativos.

 

Keywords: Secondary Education; History of Sciences; Physics; Chemistry; Education Objectives.

EL ESTUDIO DE LA HISTORIA DE LA CIENCIA EN SECUNDARIA 

La legislación educativa actual contempla para la etapa de la secundaria una serie de objetivos, de distinta naturaleza, en base a capacidades que permitan al alumnado desarrollarse como ciudadanos responsables e incorporarse a la vida adulta. Cada uno de los objetivos de la etapa puede concretarse mediante la aplicación de metodologías de aula muy diversas, en función de las materias y áreas de conocimiento de las que nos sirvamos para alcanzarlos.

En las siguientes líneas trataremos de ejemplificar cómo se puede favorecer el alcance, a través de la materia de Física y Química del segundo curso de la educación secundaria obligatoria (ESO), de dos objetivos específicos según la concreción curricular autonómica de La Rioja. Los mencionados objetivos son: e) El alumnado deberá desarrollar destrezas básicas en la utilización de las fuentes de información para, con sentido crítico, adquirir nuevos conocimientos y f) El alumnado deberá concebir el conocimiento científico como un saber integrado, que se estructura en diferentes disciplinas, así como conocer y aplicar los métodos para identificar los problemas en los diversos campos del conocimiento y de la experiencia.

Desarrollo de la competencia científica

La ley educativa en vigor recoge la existencia de varias competencias clave que el alumnado de educación secundaria obligatoria debe alcanzar a lo largo de la etapa, entre las que se encuentran la matemática, la lingüística, la social, la de aprender a aprender o la digital. Puesto que la etapa educativa de la secundaria se divide en diferentes materias, es obvio que algunas competencias se trabajarán más en unas que en otras; lo que no excluye el hecho de que desde todas las materias se deberían trabajar, en mayor o menor medida, todas las competencias.

Durante el segundo curso de educación secundaria obligatoria, el alumnado comienza el estudio, por primera vez en su trayectoria académica, de la Física y la Química como materia. El Decreto 19/2015, de 12 de junio, de la Comunidad Autónoma de La Rioja dice textualmente que en segundo de ESO “el enfoque con el que se busca introducir los diferentes conceptos ha de ser fundamentalmente fenomenológico”. Además, incluye que “el objetivo prioritario de la materia ha de ser el de contribuir a la cimentación de una cultura científica básica”.

Ello exige que los profesores que imparten esta materia proporcionen a sus alumnos los contenidos básicos que les permitan entender el funcionamiento del mundo natural y las leyes básicas de la Física y la Química, pero  también conocer y comenzar a utilizar las herramientas básicas del método científico. Por otra parte, y en esto se centra este artículo, la adquisición de una cultura científica básica por parte del alumnado requiere saber contextualizar históricamente los logros científicos y tecnológicos alcanzados desde la aparición de la especie humana. Es muy importante que los alumnos conozcan, aunque solamente sea a grandes rasgos, la evolución histórica del desarrollo de la Física y de la Química. No sería admisible que al finalizar el segundo curso de esta etapa el alumnado no tuviese claro, por poner un ejemplo, que las aportaciones de Arquímedes a la mecánica o la hidrostática datan de la época de la Grecia Antigua, cuyas características como civilización estudian en la materia de Historia, mientras que los principales descubrimientos en el campo de la electricidad y el magnetismo son muchísimo más modernos y no se produjeron hasta el siglo XVIII por la imposibilidad de contar con instrumentos de medida apropiados.

Es decir, la cultura científica exige tanto el conocimiento de los principales principios físicos y químicos como el tener una visión global de lo que es el desarrollo científico y sus implicaciones sociales.

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Interés científico

El llamado modelo de déficit cognitivo, registrado en el informe Davis (Whitney y Davis, 1957) afirma que existe en la ciudadanía una correlación entre el grado de conocimiento científico y el interés por la ciencia y que, por lo tanto, a mayor desconocimiento científico, más desatención por parte de la ciudadanía en esta área del saber y el profesorado de Física y Química de educación secundaria obligatoria tiene responsabilidades en este sentido.

Ser científicamente culto no es solo saber más ciencia, sino practicar la ciencia (Dewey, 1916) lo que implica que el profesorado de materias científicas, entre las que se incluye la Física y la Química, debe poner en marcha acciones para familiarizar a su alumnado con la práctica científica y la alfabetización científica básica, lo que supone conocer la terminología y el método de trabajo de la ciencia (Miller, 1998).

A implementar todo esto y concretarlo en el aula pueden ayudar los estudios sobre Ciencia-Tecnología-Sociedad (CTS) los cuales permiten presentar al alumnado una ciencia más real ya que ayudan a transmitir la relevancia social de la misma, considerándola como motor de la sociedad (González, López y Luján, 1996).

Por otra parte, los estudios CTS también han investigado sobre la controvertida cuestión del género en la ciencia. Han denunciado las barreras socio-institucionales que las mujeres actuales encuentran para desarrollar una carrera científica y proponen dos compromisos fundamentales: una reescritura de la Historia de la Ciencia teniendo mucho más en cuenta el papel de las mujeres en ella, y educar en ciencia bajo el valor de la igualdad. Las actividades propuestas en este artículo contribuirán también a esto.

Puesta en práctica del proyecto

El primer bloque de contenidos del Decreto de la Comunidad Autónoma de La Rioja tiene por título La actividad científica e incluye como estándares de aprendizaje evaluables la selección de información de un texto de divulgación científica y la transmisión de conclusiones utilizando el lenguaje oral y escrito; identificar la fiabilidad y objetividad del flujo de información en Internet; y gestionar el trabajo individual y en equipo.

La propuesta que hacemos desde aquí es incluir, en este primer bloque de contenidos, un tema titulado “Historia de la Ciencia” para trabajar en el aula los anteriores estándares. Esto puede llevarse a cabo mediante la realización de las actividades propuestas a continuación y siguiendo las pautas metodológicas que se indican.

Actividades

Podemos realizar una primera actividad que llamaremos “Las grandes etapas de la historia de la física y la química”. Dividiremos la clase en pequeños grupos para que cada uno de ellos realice un trabajo de búsqueda bibliográfica sobre avances científicos importantes de cada uno de las principales períodos de la Historia: Edad Antigua, Época Medieval y Renacimiento, Revolución Científica del s. XVII, siglos XVIII y XIX y siglo XX. Cada grupo se centrará en uno de estos períodos. Con la información recapitulada puede hacerse una exposición o un mural digital o en formato físico. Podemos indicar a los alumnos alguna idea de esquema para orientarles un poco.


La siguiente actividad podría ser “Los grandes físicos y químicos de la historia”. Para ella, cada alumno, de manera individual, buscará información sobre un científico relevante de la Historia para la elaboración de una presentación que deberá exponer ante sus compañeros. Cada presentación deberá contener, al menos, la siguiente información:

  • Breve biografía del científico, que incluya fecha y lugar de nacimiento, formación científica y hechos destacables en su vida profesional.
  • Principales logros científicos y hallazgos
  • Explicación del fundamento teórico de los mismos, de sus aplicaciones prácticas y de su trascendencia social.

El profesor puede proponer un listado de personalidades del mundo de la ciencia a disposición del alumnado.







 

ANTIGÜEDAD

Arquímedes
Demócrito
Aristóteles
EDAD MEDIA Y RENACIMIENTO Alberto Magno
William Gilbert


 

SIGLO XVII

Galileo Galilei
Johannes Kepler
Isaac Newton
Blaise Pascal
Robert Boyle

 

SIGLO XVIII

Anders Celsius
William Thomson (Lord Kelvin)
Caroline Herschel
Charles Agustin de Coulomb
Joseph Louis Gay-Lussac

 

SIGLO XIX

Amadeo Avogadro
James Prescott Joule
John Dalton
Michael Faraday
James Maxwell
J. J. Thomson

 

 

Max Planck
Niels Bohr
Louis De Broglie
Fritz Haber
Ronald Fisher
Friedrich Wöhler
SIGLO XX Marie Curie

 Personalidades destacadas dentro del mundo de la ciencia

A diferencia de las dos actividades anteriores, puede plantearse ahora un ejercicio que realizar en gran grupo, como “La línea de tiempo”. Consiste en dibujar sobre un papel una línea horizontal de unos 3 metros de longitud que representará un eje cronológico. En dicho eje se indicarán el nombre y el año en que tuvieron lugar algunos hitos históricos y descubrimientos científicos importantes. Con ello, el alumnado podrá relacionar la Historia de la Ciencia con la de las civilizaciones. En esta ocasión también pueden proponerse una serie de acontecimientos a modo de impulso para el comienzo del trabajo.




MOMENTOS CLAVE DE LA HISTORIA DE LA HUMANIDAD MOMENTO CLAVE EN EL DESARROLLO DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA
Aparición primeros documentos escritos Teoría de los cuatro elementos
Nacimiento Alejandro Magno Modelo tolemaico del universo
Caída Imperio Romano Descubrimiento de ácido sulfúrico
Inauguración primera universidad europea Observaciones de Galileo con el telescopio
Invención de la imprenta Teoría de la electricidad de Franklin
Inicio de la Revolución Francesa Enunciado de la teoría cinética de la materia
Comienzo Revolución Industrial Descubrimiento núcleo atómico
Fin de la Segunda Guerra Mundial Descubrimiento de la radiactividad
Caída Muro Berlín Teoría de la relatividad
Atentado del 11-S Descubrimiento del grafeno

 Hitos históricos y descubrimientos científicos

El planteamiento metodológico para estas actividades se basará en la participación activa y participativa del alumnado, procurando que mantengan su motivación y aprendan a trabajar en grupo, ejercitando el diálogo, fomentando la cooperación y desarrollando sus habilidades en el uso de las nuevas tecnologías, así como sus destrezas en expresión oral y escrita.

 

La calificación de las producciones que se proponen en este artículo debe realizarse de la manera más sistemática posible, suponiendo un trabajo más complejo que la calificación objetiva de un examen tradicional. Para solucionar esta dificultad es útil disponer de procedimientos de calificación previos que permitan estandarizar el proceso de evaluación, como una serie de criterios previamente planteados mediante los cuales se pueda calificar a cada alumno.


Criterios 


 

CALIFICACIÓN
Contenido del mural (rigor y concreción en la información)
Presentación del mural (dibujos, fotos, caligrafía, ortografía…)
Trabajo y actitud hacia la actividad

Colaboración con los compañeros

 

 Criterios de calificación

El primer objetivo y el más general de este proyecto es motivar al alumnado. Los estudiantes de Física y Química de segundo de la ESO asumen la materia, a veces, con recelo y cierto temor porque es la primera vez en su vida que la estudian. Esta propuesta de actividades ayuda significativamente a introducir la materia y a acercarla al alumnado. Además, la contextualización histórica de los descubrimientos científicos ayuda a comprenderlos y favorece la consecución de los objetivos que establece el currículo.

Por otra parte, los docentes de Física y Química deben pretender que su alumnado aprenda, no solamente los conceptos y procedimientos propios de la ciencia, sino que desarrolle actitudes que les permitan incorporarse a la vida adulta como ciudadanos responsables y comprometidos con su realidad social. La ciencia y la tecnología forman parte de la sociedad, cada vez más tecnificada, en la que se están educando y para pensar críticamente y con autonomía debe dotárseles de los conocimientos necesarios. Conocer la evolución histórica del desarrollo científico-tecnológico, que es lo que se propone con este artículo, resulta, en este contexto, fundamental. El enfoque CTS considera que una cultura científica básica debería contener, además de conocimientos de los hechos científicos, habilidades de la ciencia y prácticas para la resolución de problemas científicos relacionados con la investigación real, contenidos sobre cuestiones socio-económico-políticas y ético-morales de la ciencia y la tecnología y de su historia y desarrollo (Reid y Hodnson, 1993) .

Y es que ya se reflejaba en el informe experto encargado por la Comisión Europea en 2015, Science Education for Responsible Citizenship, donde sus autores consideran que uno de los objetivos de la educación científica pasa por relacionarla con otras asignaturas y áreas del saber. Es decir, se sugiere que el profesorado de perfil científico también piense en la aplicabilidad que los conocimientos que él transmite tienen en otras disciplinas tanto científicas como no científicas. Las actividades propuestas en este artículo constituyen un ejemplo muy sencillo para poner en práctica este objetivo y, por ejemplo, relacionar la Física y la Química con la Historia.

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