Enfoque didáctico para la enseñanza de la ciencia. Por Homero Francisco Medina y María Griselda Zancarini

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Aclaración:

Seguir estas líneas, tanto descriptivas como de análisis, puede ser una forma muy interesante de abordar la enseñanza de las ciencias naturales en general y de las ciencias de la Tierra en particular. Claro que no puede haber moldes, ni patrones desde los cuales se pretendan aplicar  metodologías supuestamente universales. Creemos que los docentes deben tener la suficiente autonomía y la creatividad necesaria para saber adaptar sus propuestas  pedagógico-didácticas a las particularidades de cada espacio curricular, de cada nivel de enseñanza y de los grupos de alumnos con los que trabaja.  En el marco de este enfoque cada docente  podrá armar su  propia secuencia didáctica, utilizando como insumos no sólo estos contenidos sino también otros que oportunamente pudiera seleccionar.

Dificultades para una mirada totalizadora.

El extraordinario avance experimentado por las ciencias en las últimas décadas nos ha conducido por el camino del conocimiento especializado. En los últimos años esta tendencia se vio reforzada por el enorme avance de las comunicaciones lo que multiplicó las posibilidades de interacción entre los centros generadores de conocimiento a nivel científico y académico. Este factor se sumó a la natural acumulación de saberes producido en cada disciplina para exacerbar la citada tendencia haciendo que el actual conocimiento humano sea un conocimiento fragmentado en superespecialidades.

Lo anterior ha posibilitado grandes progresos en muchas actividades humanas. Así viene sucediendo en campos tan diferentes como la medicina, la ingeniería civil, el desarrollo de la industria química o la genética de bovinos, sólo por citar algunos ejemplos.

Pero así como ponderamos los logros de la revolución científica contemporánea, también resulta legítimo el concurso de otra mirada que ponga a prueba la capacidad crítica del joven estudiante. En efecto este avance del conocimiento científico hacia la superespecialidad también constituye un obstáculo a la hora de buscar una perspectiva de análisis totalizadora y sobre todo integradora.

Esto ha generado mas de un problema no sólo a nivel gnoseológico, es decir dentro del conocimiento sistematizado u organizado por la academia, sino también en el hombre común que egresa del nivel de enseñanza secundaria sin una formación verdaderamente integral que le permita tener un mejor desenvolvimiento a nivel social. Esto último no es un problema menor sino todo lo contrario, es una de las claves de las que depende el desarrollo de un país y la calidad de vida de sus habitantes. Sin ánimo de caer en una mirada simplificadora nos atrevemos a decir que hay una relación directa entre la formación de los jóvenes en la escuela y el tipo de ciudadanía resultante. Así cuanto menos integral sea la formación y más fragmentarios sean los aprendizajes, menor será el grado intensidad de la ciudadanía resultante. De modo análogo un país con una ciudadanía de baja intensidad es un país que pone en riesgo sus mejores posibilidades de realización nacional, en el marco de la democracia, de cara al futuro.

Este problema de la fragmentación del conocimiento sin retorno a un conocimiento totalizador e integrador se hace visible en la escuela, pero también se pone de manifiesto en la visible falta de entendimiento entre dos actores que en la época antigua eran la misma persona, el filósofo y el científico.

Entonces sucede que en la era de la información, en la que gran parte de la población tiene un acceso inmediato al conocimiento a través de internet, todo parece reducirse a una universal torre de babel en la que nadie parece entenderse con el otro. Claro que el fenómeno es mas complejo, ya que no todo depende del filósofo y el científico, pues hay otros actores sociales con inmenso poder que intervienen en este sentido.

Pero lo que sucede entre los antes mencionados constituye realmente una paradoja. Ocurre que mientras el científico sabe todo sobre una parcela tan pequeña del conocimiento, que podría considerarse apenas un punto del plano casi infinito del conocimiento, y por ende la nada misma, el filósofo por su parte, sabe un poco de todo. Pero al ser tan abarcativo su conocimiento especializado es tan pobre que, comparado al del científico eminente en la especialidad, queda reducido a la nada.

Así con cierto tono punzante e irónico, pero con un planteo agudo y, en rigor, en alto grado verosímil, el filósofo Fernando Rusquellas (Charla dirigida a alumnos del IFDyT N° 43 de Lobos, año 2.000) se refirió a esta paradoja diciendo: “el científico sabe todo de una nada y el filósofo sabe nada de todo y como todo lo que multiplica por cero da cero, la verdad es que nadie parece saber nada de nada”.

Un modo de evitar el hecho de quedar enredados en estas dificultades que presenta el pensamiento contemporáneo, puede ser la articulación de algunos de los grandes aportes de la filosofía antigua con los buenos resultados obtenidos a partir del trabajo en equipo, en el ámbito científico durante los últimos años. La propuesta se basa en un recorte de contenidos, que aunque parezca excesivamente parcial o un tanto arbitrario, tiene como principal atributo el de ser un enfoque integrador, que aún incluyendo un desarrollo conceptual de fuerte sustento fáctico, nunca pierde de vista ni la compleja interrelación de hechos ni la mirada de conjunto sobre los mismos.

Los responsables de la propuesta son Sven Lidman, en la dirección del proyecto y de Lars Bergquist, en la transposición didáctica del mismo y redacción del texto (Coproducción entre Map Service y Lidman Production AB -Atlas del mundo, año 1.988-)  quienes en esta notable obra de divulgación  aplican el citado enfoque. La filosofía elegida por los autores, es la de los orígenes de dicha actividad en la antigua Grecia en el siglo VI a de C. Nosotros hemos seguido ese camino, pero hemos procurado darle un particular enfoque, basado fundamentalmente en nuestras respectivas experiencias áulicas en la enseñanza de las Ciencias Naturales y de las Ciencias de la Tierra.

 Volviendo al enfoque epistemológico- didáctico de estos autores ¿por qué recurrir a los primeros filósofos de la Grecia Antigua? los llamados filósofos de la naturaleza emprendieron la búsqueda de los elementos fundamentales de que estaban constituídas todas las cosas. Lo notable del caso fue que en una época en la que nada se sabía de átomos, de moléculas, ni de los elementos químicos fundamentales, fue la percepción, la intuición, el buen sentido común del llamado razonamiento abductivo e incluso una actitud de apertura si se producía un giro inesperado o serendipia y, en definitiva, el notable uso de la razón de aquellos filósofos, lo que permitió la elaboración de un cuerpo de ideas lo suficientemente sólido y coherente como para vencer el rígido sistema de creencias arraigadas por el mito y la religión. Fue ese el origen común de la ciencia y la filosofía y a partir de entonces todo sería muy diferente en la historia de la cultura: nacía así la reflexión racional para tratar de explicar naturaleza y la vida del hombre.

Para los filósofos de la naturaleza había cuatro elementos fundamentales presentes en todos los materiales: ellos eran el agua, el aire, la tierra y el fuego. Nada mas genial e integrador que la observación y la reflexión racional de dichos filósofos. Si esa mirada tan particular es enriquecida por los trabajos interdisciplinarios desarrollados en el ámbito de las ciencias de la tierra y otras ciencias naturales, las piezas pueden ir reordenándose como las piezas de un rompecabezas y al cabo devolvernos la fotografía completa de la realidad.

                                Los cuatro elementos.

El aire: junto al fuego el aire es el elemento menos asible y posiblemente también el más espiritual. Uno de los filósofos de la naturaleza, Anaxímenes de Mileto, hombre del siglo VI a C y discípulo de Tales de la misma ciudad, fue uno de los que mas estudió el tema del aire. El sostenía que el aire era el principal de los cuatro elementos. Desarrolló el antiguo concepto de que la respiración era el espíritu de la vida. Esta idea a la que se sumaba la certeza de que el aire y el viento envolvían al mundo llevó a este filósofo a postular que el aire era el principal de los cuatro elementos. Incluso afirmaba que los otros tres provenían del aire densificado o enrarecido.

En el siglo XVII dos científicos, el francés Pascal y el Italiano Torricelli

descubrieron como medir la presión del aire por lo que éste dejó de ser aquel elemento espiritual para ser una sustancia tangible y medible. Mas tarde, ya en el siglo XVIII, los químicos descubrieron que el aire era una mezcla de gases formada fundamentalmente por oxígeno y nitrógeno.

Por su parte en el siglo XIX los meteorólogos al estudiar sistemáticamente los cambios de estado de la atmósfera aportaron el conocimiento necesario para reemplazar el método empírico de campesinos y navegantes por predicciones de rigor científico como el pronóstico del tiempo.

La atmósfera, en cuya capa inferior llamada tropósfera vivimos, nos protege de la parte de la radiación solar que es incompatible con la vida y nos proporciona el oxígeno del que dependen nuestros procesos vitales. Mas adelante veremos el ciclo del oxígeno y el ciclo de carbono y allí estudiaremos como los volúmenes de presencia de oxígeno y dióxido de carbono en la atmósfera son el producto de una larga evolución de millones de años de la vida en la tierra para llegar al delicado equilibrio de nuestra época. Allí veremos la importancia que tienen para la preservación de ese equilibrio tanto la capa de ozono como el cuidado de los ambientes de abundante vegetación (bosques y selvas) y el fitoplancton oceánico. En estrecho vínculo con estos temas aparece la importancia que adquiere la posibilidad de tener un alto grado de conciencia ambiental con un sólido fundamento científico. Sólo una formación integral de esas características pueden librar al ciudadano común de los intentos de manipulación a su conciencia que pueden provenir de los sectores económicos interesados en esas actividades.

El agua: para Tales, hombre del siglo VI a C, el agua era el origen del mundo y por lo tanto la consideró como el principal de los cuatro elementos. Cuando en el siglo XVIII los químicos demostraron que era un compuesto de hidrógeno y oxígeno el agua perdió su condición de elemento primario. A poco de sufrir este traspié el agua recobraría su alta reputación para la ciencia cuando la fisiología demostró la importancia fundamental del agua como disolvente de los compuestos de carbono que constituyen la base de la vida. Por su parte los amplios conocimientos de que disponemos sobre la historia de la vida ratifican que esta comenzó en el agua y que casi todas las especies de  animales terrestres descienden de un pez, el celacanto, que a fines de la era Paleozoica, hace unos 225 millones de años, logró evolucionar hacia una especie de anfibio del que descendieron todos los mamíferos , incluyendo entre ellos al hombre, los reptiles superiores como los dinosaurios, y por ende las aves, otros reptiles menores y todos los anfibios actuales. Estudios comparados entre la biología marina y la zoología de animales terrestres han permitido dar sólidos fundamentos a la idea de que si bien todos los animales superiores dependen de un delicado equilibrio de condiciones ambientales, son las especies de vida terrestre las mas vulnerables del planeta. Una vez más estas constataciones de carácter científico nos llevan a la importancia que viene adquiriendo la educación ambiental.

La tierra: de los cuatro elementos fue el que menos entusiasmo despertó entre los filósofos de la naturaleza. Según parece fue incluido con poca convicción entre los cuatro elementos principales, sólo porque había que darles un lugar a los materiales sólidos.

Pero esto no significa que la corteza terrestre no les haya interesado a los primeros filósofos. A estos les llamaba la atención como a través de la metalurgia se extraían metales grises del subsuelo y mediante un tratamiento con fuego incandescente se los convertía en metales relucientes. Esto alimentó la imaginación del hombre ¿ no sería posible entonces partir de rocas de escaso valor o de metales viles para llegar a la obtención de metales preciosos como la plata o el oro? Así nació la alquimia que de la antigua Alejandría pasó a la Europa medieval a través de los árabes. Las teorías de los alquimistas eran secretas pero sus experimentos prácticos dieron lugar a importantes descubrimientos. Así por ejemplo la destilación llevó a descubrir nuevos elementos como el fósforo sentando las bases para el desarrollo de la ciencia química ya en la época moderna.

Otra de las ciencias desarrolladas a partir de los estudios sobre la corteza terrestre o litósfera es obviamente la geología, iniciada por el inglés Lyell en la década de 1830.

Hoy sabemos que el propio hombre se ha convertido en una fuerza geológica excavando, haciendo explosiones, drenando y rellenando hasta tal punto de exponer al suelo a los estragos de la erosión. El estrato superior de vida que cubre la corteza terrestre, la biosfera, depende esencialmente de la frágil capa de suelo que existe bajo la superficie verde. Nosotros formamos parte de ese estrato vulnerable aunque solemos olvidarlo en nuestra búsqueda de beneficios a coro plazo.

El fuego: sentado en círculo alrededor del fuego el hombre primitivo

Debe haber sentido infinita perplejidad al verse rodeado por la oscuridad, el misterio y la falta total de seguridades al verse rodeado por las tinieblas.

Podemos suponer que esa oscuridad, situada fuera de la circunferencia de la hoguera, debe haber operado psicológicamente como un auténtico reino del terror en el que el frío, terribles fieras, pequeñas alimañas, espíritus malignos, monstruos fantásticos, etc. constituían amenazas, reales o imaginarias, que sólo el fuego era capaz de contrarrestar. ¿Cómo no elevarlo a la categoría de deidad desde los mas remotos orígenes de la humanidad? ¿Cómo no interpretar al fuego como la exteriorización misma del poder de una divinidad?

La mayor parte de las cosmogonías le asignan al fuego una importancia suprema, que lo ligan con los más sagrados elementos, entre todas las cosas que nos rodean y lo consideran una de las principales manifestaciones terrenales de la trascendencia.

Según la tradición mitológica de los griegos el despertar cultural del  mundo, aunque en rigor deberíamos decir de la cultura helénica se habría producido cuando Prometeo les robó el fuego a los dioses del olimpo para dárselo al hombre.

Cuando la filosofía reemplazó al mito el fuego tuvo un defensor incondicional: Heráclito,  que vivió en Éfeso,  Asia Menor cerca del 500 aC.

Para este filósofo el fuego era el principal de los cuatro elementos porque al estar en un cambio continuo y ser capaz de consumirlo todo se lo podía ver como un proceso mas que como un elemento.

Hasta el siglo XVIII los científicos creyeron que el fuego era una sustancia llamada flogisto. Con el descubrimiento del oxígeno por parte de los químicos Scheele (Suecia) y Priestley (Inglaterra) y con la elaboración de la Teoría de la Combustión del francés Antoine de Lavoisier quedó definitivamente refutada la teoría del flogisto.

Heráclito ha sido en gran medida reivindicado por el desarrollo de la cosmología moderna. Según ella toda la energía que nos rodea, aún en sus mas diversas manifestaciones son un resto de la bola de fuego original  de la gran explosión (Teoría del big bang).

Autores: Homero Francisco Medina y María Griselda Zancarini

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