La historia de las ciencias : una herramienta para la enseñanza

HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y ENSEÑANZA LA HISTORIA DE LAS CIENCIAS: UNA HERRAMIENTA PARA LA ENSEÑANZA GAGLIARDI, R. y GIORDAN, A. Labo a o io de Didác ica y Epis emología de las Ciencias, Uni e sidad de Gineb a SUMMARY Some examples om he his o y o Biology a e used o show eaching applica ions o he his o y o sciences. 1. INTRODUCCION En la ac ualidad el conocimien o es ob enido po dos e, la p esen ación «pública» de esul ados no ga an i- sec o es sociales di e en es: un sec o cien í ico bien de- za su di usión en el seno de la población: los esul a- limi ado, y un sec o social, mucho más di uso y cm- dos de la ac i idad cien i ica son ap opiados po cie - bian e, en el cual puede pa icipa g an pa e de la os sec o es sociales que poseen los mecanismos de com- población. p ensión y de u ilización, mien as que el conjun o de la población no posee los medios necesa ios pa a in e- El sec o cien í ico abaja en ins i uciones especiali- ua esos esul ados y u iliza los. zadas en la p oducción y la ansmisión de conocimien- os (uni e sidades, cen os de in es igación) y sus e- El sec o social de p oducción de conocimien os no es sul ados son, en pa e, publicados en e is as especia- en gene al conscien e de esa p oducción. Sus esul a- lizadas con el nomb e de los au o es. Pa adójicamen- dos son ansmi idos y u ilizados po el conjun o de ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 1986, 4 (3), 253-258 253 HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y ENSEÑANZA la población. cep os que al se cons uidos po el alumno de e mi- La escuela p io iza los conocimien os p oducidos en nan una ans o mación de su sis ema cogni i o que las ins i uciones especializadas, y niega o minimiza los le pe mi e inco po a nue os conocimien os. O a o - ma de deci es o es se iala que los concep os es uc u- conocimien os p oducidos his ó icamen e po el con- an es pe mi en la supe ación de obs áculos epis emo- jun o de la población. Po ese mo i o oda discusión lógicos. El análisis de los p incipales obs áculos epis- sob e la ense ianza de las ciencias debe a a ambién el p oblema del conocimien o, no sólo como con eni- emológicos y de su supe ación puede pe mi i cono- do sino como p oceso social de p oducción y ap opia- ce cuáles han sido los concep os es uc u an es que en- ción. La ense ianza de la ciencia se ans o ma á en- a on en juego (Gaglia di 1986). onces en un elemen o undamen al pa a la o mación Pa a de ini cuáles son los concep os es uc u an es hay de los ciudadanos, pa a su p o e- di e en es medios: el anaisis de ep esen aciones so- sional, sino ambién pa a que puedan pa icipa ac i- amen e en los asun os sociales (Aikenhead 1985). ciales, el análisis de los momen os de ans o mación de la ciencia y el análisis de las eonas cien í icas ac- La ense ianza de las ciencias se a icula al ededo de uales. En cada caso se a a de analiza los p ocesos es ejes undamen ales: los mecanismos de comp en- de ans o mación pa a encon a los concep os que la sión del alumno, las es a egias pedagógicas y el con- han pe mi ido. enido de la ense ianza. Esos es ejes deben a a se simul áneamen e en el momen o de su aplicación, pe- La his o ia de las ciencias puede pe mi i de ini cuá- o el análisis p e io puede ealiza se sepa adamen e. les ue on los concep os es uc u an es p esen es en los La de inición del con enido de la ense ianza es un p o- momen os de p o unda ans o mación de una cien- blema complejo: dia iamen e se publican cien os de a- cia. Conoce los puede se una o ma de de e mina los bajos cien i icos. Las eo ías undamen ales cambian concep os es uc u an es en la ense ianza. Al mismo iempo la his o ia de las ciencias puede se ella misma ela i amen e poco, pe o la masa de da os es inmensa. un ema de ense ianza, no como una pa e de la La u ilización de esos da os plan ea p oblemas é icos, his o ia, sino como una pa e impo an e de económicos y polí icos. La in oducción de nue as éc- una discusión sob e el conocimien o, pa a mos a que nicas, esul ado de la u ilización en la p oducción y en los conocimien os cien í icos ac uales no son (( e da- la ida co ien e de pa e de esos da os, cambia sus- des e e nas)) sino cons ucciones ealizadas en un con- ancialmen e la o ma de ida y de abajo. La escuela ex o social de inido. Es a puede pe mi i , debe acep a desa io que ep esen a o ma a los además, mos a que los conocimien os no alumnos en uncibn de esas nue as écnicas. son esul ados de una simple acumulación de obse a- Decidi cuál es la in o mación a ansmi i no puede ciones ni de la u ilización de nue os apa a os compli- hace se sólo en unción de los esul ados de la ciencia, cados, sino de la u ilización de nue os mé odos de aná- ni ampoco sólo en unción de supues as necesidades lisis complicados, de nue as eonas (Gio dan, Pochon sociales. No se a a de oscila en e la in o mación eó- y Hos 1984a). ica «de moda» (po ejemplo la in oducción de la bio- logía molecula ) y las (( ece as p ác icas)). A nues o La his o ia de las ciencias puede mos a en de alle al- juicio 10 impo an e es log a que 10s alumnos desa- gunos de 10s momen os de ans o mación p o unda ollen la capacidad de ap ende y de u iliza 10s cono- de Una ciencia e indica cuáles ue on las elaciones SO- cimien os cien i icos. ciales, económicas y polí icas que en a on en juego, cuáles ue on las esis encias a la ans o mación y qué El obje i o es una o mación que pe mi a la adap a- sec o es a a on de impedi el cambio. Ese anaisis pue ción a si uaciones cambian es, al mismo iempo que de da las he amien as concep uales pa a que los alum- pe mi a la adquisición de nue os conocimien os. Hay no, comp endan la ac ual de la ciencia, su que ob ene el desa ollo de ca ac e ís icas ales como ideología dominan e y los sec o es que la con olan y la con ianza en sí mismo, la capacidad y el place de que se bene ician con los esul ados de la ac i idad ap ende , la cu iosidad, y la capacidad de encon a cien í ica. la in o mación pe inen e en una masa de da os. C ee- mos que es e ipo de o mación puede pe mi i pa i- cipa conscien emen e en la p oducción y u ilización 2. LA HISTORIA DE LA J~IOLOGIA: UNA de conocimien os cien í icos. HERRAMIENTA PARA LA ENSEÑANZA T a a emos de undamen a la hipó esis que la his o- ia de las ciencias es ú il pa a es e ipo de o mación, Algunos ejemplos de la his o ia de la biología nos pe - no sólo como pa e especí ica de 10s cu sos de ciencias, mi i án mos a el uso que p e endemos da le a la bis- sino ambién como una he amien a pa a de ini los o ia de ciencias. p ime luga abo da emos la de con enidos undamen ales de la ense ianza. inición de dos concep os es uc u an es, pa a con i- Podemos in oduci aqui la noción de ((concep os es- nua luego con el a amien o de la his o ia de ciencias uc u an es)) (Gaglia di 1983), es deci aquellos con- como pa e di ec a de la ense ianza. 254 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y ENSEÑANZ 2.1. La noción de especie: supe ación del p ime obs- hculo epis emológico en la biología Todo o ganismo es capaz de pe cibi cie as ca ac e- ís icas de o os o ganismos y de da espues as espe- cí icas. En pa icula los animales son capaces de se- lecciona su comida, esponde a un ejempla de la mis- ma especie, escapa de un p eda o . Eso signi ica que poseen la capacidad de es ablece una se ie de espues- as especí icas a seilales especí icas. Podemos supone en onces que los homínidos poseían es a capacidad, y que «conocían» cie os animales y plan as (es deci e an capaces de decidi si e an comes ibles o no, e c.). Pe o esa capacidad no e a su icien e pa a supe a la e apa de la simple ecolección. Pa a la ag icul u a y la gana- de ía e a necesa io habe elabo ado la noción de espe- cie (pa a cul i a es necesa io sabe que la semilla da- á una plan a y es necesa io sabe que el macho y la hemb a pe enecen a la misma especie y que es necesa- io euni los pa a ob ene egula men e las c ías). A pa i de la de inición de especie la obse ación de la na u aleza pudo sis ema iza se, ue posible ealiza la selección a i icial de las especies domés icas, ans- o ma los ecosis emas, e c. es deci que la dominación de la na u aleza pudo hace se mucho más e ec i a. La noción de espe-cie ue la supe ación de un obs áculo epis emológico impo an e: lo que obse amos son in- di iduos aislados (animales o plan as), las especies so- lo apa ecen como esul ado de un abajo cogni i o de de inición de cie as ca ac ens icas que pe mi en supe- a el ni el de la simple obse ación. Deci que un g upo de animales o de plan as pe enece a la misma especie es es ablece una ca ego ía supe io , que engloba a odos los indi iduos simila es, lo cual implica pode da les un nomb e común. A pa i de la u ilización del lenguaje ue posible de ini las espe- cies, lo cual iene una impo ancia undamen al pa a la ag icul u a y la ganade ía: de ini que la semilla pe - enece a la misma especie que la plan a desa ollada es pe mi i la comp ensión del mecanismo de la siem- b a; del mismo modo que sabe que el macho y la hem- b a pe enecen a la misma especie es posibili a el co- nocimien o sob e su ep oducción. La in oducción de es e ipo de discusión puede lle a a los alumnos a isualiza el la go camino que lle a a la ciencia, la len a acumulación de conocimien os em- pí icos que ehiculizados po i os o c eencias mági- cas, pe mi ie on la dominación de la na u aleza (Ga- glia di 1985). En o as palab as, la discusión sob e la cons ucción del concep o de especie puede se un me- dio de analiza las e apas p e ias a la ciencia, y al mis- mo iempo alo iza la cons ucción de conocimien os que se ha ealizado -y se ealiza aún- ue a de las ins i uciones cien í icas. 2.2 Impo ancia del ni el mic ocópico subyacen e Si obse amos la his o ia de la biología en el siglo pa- sado podemos e una «explosión» de emas nue os: la eo ía celula , la isiología, la eo ía de la e oíución, la ana omía compa ada.. . Podemos deci que en po- cos años se desa olla una inmensa can idad de cono- cimien os, se ((descub en)) las unciones undamen a- les de los o ganismos, se ans o ma la mane a de pen- sa . La biología se ans o ma en una ciencia. Es e iden e que hubo una se ie de p ocesos sociales y económicos ligados a esa an o mación, desde el de- sa ollo indus ial que plan eaba nue os p oblemas has- a los cambios ilosó icos ligados al enacimien o y a la e olución ancesa. Desde el pun o de is a de los concep os es uc u an- es lo que nos in e esa es conoce cuáles ue on los cam- bios concep uales que undamen a on los cambios en la biología. Sabe cuáles ue on los nue os concep os ligados al desa ollo de la biología puede pe mi i nos de ini cuáles son los concep os que los alumnos de- ben cons ui pa a comp ende la. En o as palab as, si la biología se desa olló a pa i del momen o en que se de inió un concep o de e minado, podemos supo- ne que ese concep o a a acili a el ap endizaje de la biología. Si un concep o si ió his ó icamen e pa a su- pe a un obs áculo epis emológico, puede se i am- bién pa a supe a los obs áculos epis emológicos de los alumnos ac uales. La his o ia de la biología nos pe mi e e con cla idad una de las ans o maciones concep uales undamen- ales que se ealizó hacia ines del siglo XVIII: el desa- ollo de la idea de que odas las p opiedades de un o ganismo es án de e minadas po el ni el mic oscó- pico subyacen e. Podemos p ecisa la echa en que es- a idea ue enunciada en una enunión cien í ica y quién la exp esó (1), pe o lo que nos in e esa es e el impac- o de es a idea en el desa ollo de la biología: no es po- sible la isiología ni la ci ología, sin la búsqueda de las «causas mic oscópicas» a los enómenos isibles (ma- c oscópicos). En o as palab as, no se puede «descu- b i los enómenos molecula es» sin habe desa olla- do p e iamen e la idea que esos enómenos exis en y son undamen ales. A pa i de ese b e e análisis his ó ico podemos a an- za la idea que la elación en e el ni el mic oscópico y el mac oscópico es un concep o es uc u an e: una ez que el alumno lo ha adqui ido pod á en ende que la comp ensión de odo enómenos de un se i o e- quie e un conocimien o de los ni eles molecula es subyacen es. Con es e ejemplo podemos e una doble u ilización de la his o ia de la biología. En p ime luga como una he amien a pa a de ini los concep os es uc u an es. En segundo luga como un ema de clase en si mismo: En luga de p esen a la ci ología o la isiología como « e dades», pod emos indica las di icul ades que hu- bo pa a desa olla las, las abas concep uales, los obs- áculos que ue necesa io supe a . ENSERANZA DE LAS CIENCIAS HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y ENSEÑANZ 2.3. El desa ollo de la ciencia no es una línea ec a U iliza la his o ia de las ciencias en la ense ianza pue- de se i no sólo pa a de ini los concep os es uc u- an es, sino ambién pa a mos a a los alumnos las di- icul ades en la cons ucción de conocimien os. Es de- ci que la in oducción de la his o ia de las ciencias pue- de se un excelen e medio pa a la in oducción de una discusión sob e los mecanismos de cons ucción de co- nocimien os, En pa icula nos pa ece muy Ú il pa a supe a la idea gene alizada que ansmi e la escuela de que odo conocimien o cien í ico es una e dad a la que se llegó simplemen e po la acumulación de ex- pe iencias exi osas. Pe o es necesa io se muy cuidadoso con la his o ia de ciencias que se ense ia. No se puede simplemen e epe- i una his o ia «en línea ec a», en la cual se desc iba la e olución de los conocimien os como el esul ado de «golpes de genio» sucesi os. En gene al esas his o- ias comienzan con una se ie de p egun as (Gio dan 1986). ¿Quién descub ió los mic obios? ¿Quién descub ió el oxígeno? ¿Quién descub ió la ecundación? He aquí las p egun as co ien es que pa ecen lógicas e in e esan es, incluso a los cien í icos. Los ex os de enseííanza plan ean muchas eces esas p egun as o las espues as co espondien es. Es así que se p esen an b illan es desc ipciones de los sabios que, luego de muchos es ue zos, han ealizado descub i- mien os undamen ales pa a la humanidad. Es e ipo de his o ia p esen a dos incon enien es g a es: no es e dade a y da al alumno una imagen alsa de la cien- cia. No es e dade a po que la mayo pa e de los «des- cub imien os)) no ue on esul ado de la ac i idad de una sola pe sona, ni ue on una simple acumulación de expe iencias. Po o o lado los alumnos adquie en la idea de que bas a hace algunas expe iencias pa a «descub i » la ealidad escondida, lo que e ue za el ealismo ingenuo de la mayo ía. (Hodson 1985). Un buen ejemplo de espues a o almen e alsa ha si- do «descubie o» a p opósi o de Thu e , el «sabio» de la ecundación, quien es p esen ado como el ((descu- b ido de la ecundación» (Gio dan, Pochon y Hos 1984b). En ealidad Thu e no io la pene ación del espe ma ozoide en el ó ulo, al con a io, la niega u i- lizando es ipos de a gumen os pa a a a de unda- men a una acción a dis ancia de los espe ma ozoides. El e o de la his o ia que se suele p esen a a los alum- nos no es an g a e en sí mismo, como en el e ec o de «ocul a » oda la iqueza que hay en el abajo de Thu e . «Descub i » la ecundación po la simple ob- se ación ocul a el hecho que el abajo de Thu e plan- eaba una se ie de in e ogan es di íciles de esol e en la época. ¿Qué que ía deci descub i la ecundación?: ¿Que el macho ecunda la hemb a? ¿Que el espe ma ecunda la hemb a? ¿Que el espe ma ozoide ac úa a dis ancia sob e el ó ulo pa a desa olla un emb ión? ¿Que el espe ma ozoide en a en con ac o con el ó u- lo pa a o ma un hue o, pun o de pa ida del u u o se i o? ¿Que el espe ma ozoide pene a el ó ulo? ¿Que el núcleo del espe ma ozoide usiona con el nú- cleo del ó ulo? ¿Que el ma e ial gené ico apo ado po el espe ma o- zoide se une al ma e ial gené ico apo ado po el ó ulo? ¿Que la in o mación gené ica lle ada po la game a masculina y la in o mación gené ica lle ada po la ga- me a emenina se in eg an pa a cons i ui el ma e ial necesa io al desa ollo del nue o emb ión? Todas es as p egun as jalonan esquemá icamen e algu- nos de los p oblemas que ue on plan eados his ó ica- men e. Los elemen os de espues a p oducidos en di- e en es épocas pueden se i nos pa a comp ende me jo la cons ucción del conocimien o en biología. Ca- da una de esas p egun as hace e e encia a una p oble- má ica pa icula y admi e una espues a his ó ica a- iada. Incluso cada espues a es a á ma cada po su- cesos pa icula es, po in es igado es que (( enían al- go que deci », y, lo que es impo an e de ansmi i a los alumnos, cada o mulación di e en e del concep o p opues o como solución mues a que un mismo p o- blema se plan ea a ni eles di e en es. El ni el de la o mulación indica, además, el dominio (o el no dominio) de o os campos concep uales. No se puede, po ejemplo, habla de núcleo an es de con- cebi los o ganismos en é minos de célula, ni pensa en la in o mación gené ica an es de desa olla una eo- ía de la in o mación. La p egun a ((Quién descub ió la ecundación?)) no puede ob ene una espues a álida sino se o mula de o ma más p ecisa, indicando qué es lo que se supone que se descub ió. Es e ipo de p oblemas, apa ecen cons an emen e en la his o ia de las ciencias: nunca hay «un solo descu- b ido )), sino que hay con ibuciones pa ciales, que es- pondie on a las p egun as plan eadas en cada época. En o as palab as, «la p egun a es an impo an e o más que la espues a)), el cambio concep ual pasa ambién po el plan eo de nue as p egun as. La his o ia de las ciencias no debe p esen a se como una se ie de descub imien os simbólicos y sucesi os ea- lizados po sabios geniales, en la cual cada uno de ello ha apo ado sucesi amen e una pied a al edi icio p es- igioso del conocimien o ac ual. Es necesa io hace comp ende a los alumnos las di icul ades, los obs á- culos de odo ipo que ue necesa io anquea , sin ol- ENSERANZA DE LAS CIENCIAS 1 HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y ENSEÑANZA I ida , na u almen e, los con ex os que die on un sen- ido a esa e olución. Po ejemplo, ol iendo a la his o ia del concep o de ecundación, no c eemos que sea necesa io desc ibi su- cesi amen e los descub imien os del espe ma ozoide, del ó ulo, de la pene ación del espe ma ozoide en el ó ulo, o de la usión de núcleos. La se ie sucesi a de ideas sob e el ema no se desa olló así, de mane a li- neal con los apo es sucesi os de nociones (como la cons ucción de una casa po el apo e de lad illos). En ese e eno hay que da algunas indicaciones sob e el camino seguido, pe o el balizado se ealiza á a a és de las concepciones que ue on explici adas po los au o es, incluso si ue on e óneas. La ealidad es mucho menos simple, pe o mucho más apasionan e que lo que se supone habi ualmen e. La cons ucción del mínimo elemen o de acionalidad es el p oduc o de una cons ucción compleja que se ins- c ibe necesa iamen e en una his o ia de ideas. Es una explicación ex a agan e y abusi a concebi la his o- ia lineal, monodimensional. Del mismo modo es in- co ec o e la acionalidad como el simple esul ado de una up u a. Los caminos que lle an a un comien- zo de es uc u ación más acional son muy sinuosos. Ellos ponen en elación elemen os muy he e ogéneos, y desde que se p o undiza el análisis, las up u as no ' son jamás an ne as como ellas pa ecían a p io i. La up u a sólo apa ece cla amen e a pos e io i. Ella se jus i ica en las acilidades de la a gumen ación o de la pedagogía. En esos casos ija dos equilib ios, es abili- zados a i icialmen e pa a opone los y mos a sus di e encias. ' Pe o es a dualidad de doc inas bien opues as puede ocul a lo esencial, es deci la especi icidad de los p o- blemas a esol e , con sus su ilezas, sus con ex os y sus desplazamien os sucesi os. Los alumnos deben ob ene un pano ama de la e olu- ción de las ciencias que les si a pa a comp ende las di icul ades del conocimien o, la necesidad de pasa po cie as e apas, los iesgos de pe de se en callejones sin salida. Tal ez lo más impo an e a comp ende es el hecho que en cada momen o los cien í icos e an cohe- en es, es deci no pensaban en (( é minos ac uales)), sino que u ilizaban las he amien as lógicas de su me- dio y su época. La ciencia es una ac i idad humana y es á ealizada po homb es, lo que es ecuen emen e ol idado en la ense ianza. 3. CONCLUSION: EXPLICITAR LA EPISTEMOLOGIA Hemos is o que la his o ia de las ciencias puede u ili- za se pa a de ini los concep os es uc u an es. Hemos is o ambién que es necesa io ense ia una his o ia de las ciencias que mues e los e dade os p oblemas que se plan ea on en cada momen o, e i ando cae en una desc ipción lineal de descub imien os exi osos. Pode- mos aho a pone en elación es as dos p oposiciones, plan eando una his o ia de las ciencias que no sólo sea pa e in eg an e de la ense ianza, sino que pe mi a la in oducción en clase de una discusión sob e los meca- nismos de p oducción de conocimien os. Es deci que la discusión sob e la his o ia de las ciencias puede se al mismo iempo una discusión sob e qué es conoce y cómo se conoce. Al mos a que cada conocimien o ac ual es el esul ado de un la go p oceso, que no bas- an algunas expe iencias pa a cambia una eo ía, que los ac o es sociales ienen mucho peso, pod emos co- menza a desmi i ica la imagen de la ciencia en la po- blación. Mendel, Da win o Pas eu deja án de se los genios bene ac o es de la humanidad pa a ans o ma - se en homb es de ca ne y hueso que enían obsesiones, di icul ades, p oblemas a esol e , en en amien os y miedos. La ciencia pod á deja de se concebida como «la p o- duc o a de la e dad)) pa a ans o ma se en una ins- i ución que p oduce cie os esul ados que es necesa-. io con ola y que deben se pa imonio de oda la población. No a (1) En 1784 H.J. Haüy p esen a en la Academia de Ciencias de Pa ís la idea que las p opiedades de los o ganismos de- penden de su es uc u a mic oscbpica, del mismo modo que las o mas de los c is ales dependen de las egula idades de los á omos que los componen. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS AIKENHEAD, G.S., 1985, Coliec i e decision making in GAGLIARDI R., 1986, Los concep os es uc u ales en el he social con ex y Science, Science Educa ion, 69, 453- ap endizaje po in es igación; Ense ianza de las Ciencias 475. 4 No 1, 30-35. ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS 257 HISTORIA DE LAS CIENCIAS Y ENSEÑANZA GAGLIARDI R., 1985, La o ma ion de p o esionnels en science: analyse de I'élabo a ion de concep s pa les é u- dian s de biologie. 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ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS