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La enseñanza de la ciencia en una sociedad con incertidumbre y cambios acelerados (Science education in an uncertain and brisk changes society) Andoni.

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Presentación del tema: "La enseñanza de la ciencia en una sociedad con incertidumbre y cambios acelerados (Science education in an uncertain and brisk changes society) Andoni."— Transcripción de la presentación:

1 La enseñanza de la ciencia en una sociedad con incertidumbre y cambios acelerados (Science education in an uncertain and brisk changes society) Andoni Garritz, UNAM, México Conferencia Inaugural VIII Congreso Internacional sobre Investigación en la Didáctica de las Ciencias Correo Electrónico:

2 No es la primera vez que pensamos en cambios acelerados y sobre la necesidad de modernizar la educación.

3 Richard Buckminster Fuller (inventor del domo geodésico) Nací en un año extraordinario, 1895, el mismo en que se inventaron los rayos X y lo invisible se hizo visible. Cuando tenía dos años se des- cubrió el electrón. A los siete, el primer automóvil circuló por las calles de Boston, y a los ocho, los hermanos Wright volaron por el cielo. Lo imposible ocurría cada día, aceleramos a una velocidad tremenda.

4 Siempre han existido épocas de cambios acelerados y percep- ción de incertidumbre, pero habían sido atribuibles a los designios de los astros, la voluntad divina, poderes sobrehumanos o las fuerzas de la Naturaleza. En la actualidad, es la conciencia de la influencia humana sobre el futuro lo que hace percibirlos tan omi- nosos. Antes se culpaba al destino de las desgracias, ahora es el género humano el responsable, por acción u omisión. ¿Por qué hay cambios acelerados?

5 No obstante, hay varios ras- gos de la sociedad nueva que nos obligan a reflexionar: 1) Los ritmos. El proceso de cambio es vertiginoso. El ciclo de vida de todo se ha acorta- do, con la excepción del ciclo de la vida humana. 2) Densidad de información. El entorno es accesible desde cualquier punto de la Red. Se produce una inversión de la idea de poder. 3) Las distancias. Significan ahora poco o nada. 4) Las materias primas. Los La sociedad de la imaginación aspectos tradicionales han sido superados. Hoy hace falta inteligencia, creatividad, emoción e imaginación. 5) Las diferencias. Imaginar tiene ahora mucho sentido; innovar radicalmente no es un capricho. Lo importante no es ser eficiente, sino ser diferente y, de ser posible, único. En breve, en la nueva so- ciedad lo que cuenta es la inteligencia, la osadía, el riesgo, la diversidad y la imaginación. ¿Qué debemos hacer para transformar la educación? ¿Hacia dónde cambian las expectativas de aprendizaje?

6 De la ponencia inaugural de Linda Darling- Hammond en la Conferencia NARST Abril 2009, Garden Grove, CA, USA Las expectativas del aprendizaje están cambiando: 1.Aptitud para comunicarse; 2.Adaptabilidad para el cambio; 3.Capacidad para trabajar en grupo; 4.Preparación para resolver problemas; 5.Aptitud para analizar y conceptualizar; 6.Capacidad para meditar y mejorar el desempeño; 7.Aptitud para auto-administrarse; 8.Capacidad para crear, innovar y criticar; 9.Aptitud para involucrarse en aprender cosas nuevas, siempre; 10.Capacidad para cruzar las fronteras de los especialistas. Referencia Chris Wardlaw,Mathematics in Hong Kong/China – Impro- ving on Being First in PISA"

7 ¿Cuáles son los paradigmas de la enseñanza de la ciencia? Afectividad Analogías Argumentación Asuntos socio-científicos Ciencia y tecnología de frontera Competencias Conocimiento Didáctico del contenido Incertidumbre Indagación Modelos y modelaje Naturaleza, historia y filosofía de la ciencia Riesgo Tecnologías de la comunicación y la información

8 De nada sirve que el entendimiento se adelante si el corazón se queda Baltasar Gracián ( ) Afectividad

9 El aspecto afectivo habrá de ser resaltado en la investigación y en la práctica Tell me and I forget. Teach me and I remember. Involve me and I learn. Benjamín Franklin ( ) Autoestima: Cariño, aprecio y estimación a sí mismo/a. La capacidad (yo puedo) y el sentimiento de confianza (creo y confío en mí), respeto y valoración (yo valgo) que cada persona posee de sí misma (Pilar Acevedo, 1999)

10 ¿Un profesor real o apócrifo? Yo os enseño en fin o pretendo enseñaros, el amor al prójimo y al distante, al semejante y al diferente, y un amor que exceda un poco al que os profesáis a vosotros mismos, que pudiera ser insuficiente. (Machado, 1957, Vol II, P. 100). Referencia Machado, Antonio (1936). Juan de Mairena. Sentencias, donaires, apuntes y recuerdos de un profesor apócrifo, Madrid: Espasa-Calpe.

11 Pablo Latapí ( ) La educación... ni empieza ni termina en los territorios de la razón. Abraza otras formas de desarrollo de nuestro espíritu. Latapí, Pablo. Texto al recibir el doctorado Honoris Causa en la UAM en Referencia

12 Paul R. Pintrich ( ) School of Education, University of Michigan, USA Su artículo de la cognición caliente con Ron Marx y Robert Boyle cambió la investigación sobre el cambio conceptual más que ningu- na otra publicación; destacó a la motivación como factor determinante. Four general motivational constructs (goals, values, self-efficacy and control beliefs) are suggested as potential mediators of the suggested as potential mediators of the process of conceptual change Pintrich, P. R.; Marx, R. W. and Boyle, R. A. (1993). Beyond cold conceptual change: the role of motivational beliefs and classroom contextual factors in the process of conceptual change, Review of Educational Research, 63(2), 167–199. Referencia

13 Analogies make new, abstract information more concrete and easier to imagi- ne by using what the student already knows and is familiar with, and linking it to new, unfamiliar ideas. (Treagust & Chittleborough, 2001). Analogías

14 Referencia Orgill, M. K. and Bodner, G. (2005). The Role of Analogies in Chemistry Teaching. In T. Greenbowe, N. Pienta & M. Cooper (eds.) Chemists Guide to Effective Teaching. Upper Saddle River, NJ: Pearson Education. Pp ¿Para qué de una analogía? Contesta George Bodner Ninguna situación con la que nos encontramos es exacta- mente como una situación con la que nos hemos encontra- do previamente, y nuestra capacidad de aprender y sobre- vivir en el mundo está basada en la de encontrar similitu- des entre situaciones pasadas y presentes, y utilizar el co- nocimiento que hemos ganado de situaciones en el pasado para manejar las situaciones actuales. La analogía es po- derosa ya que nos permite crear similitudes para una varie- dad de propósitos, tales como resolver problemas, crear explicaciones o construir argumentos.

15 Referencia Raviolo, A. y Garritz, A., Analogies in the teaching of chemical equilibrium: a synthesis/ analysis of the literature, Chemistry Education: Research and Practice 10(1), 5-13, 2009 Las analogías pueden considerarse como un subconjunto de los modelos, ya que el razonamiento analógico es la compa- ración de estructuras o funciones entre un campo bien cono- cido y un dominio de conocimiento nuevo o parcialmente nue- vo. Los modelos y el modelaje son aspectos clave de la cien- cia y, consecuentemente, de la educación en la ciencia.

16 Argumentación Argumentar es una operación mental inter- na que puede o no ser manifestada exterior- mente. Consiste en buscar y presentar datos y prue- bas para fundamentar, demostrar y hacer creíble algo (conocimientos, problemas, re- sultados, hechos, fenómenos, contradiccio- nes…). Los usos de la argumentación son diversos. Argumentamos para demostrar o debatir ofreciendo evidencias y razonamien- tos lo más completos y estructurados posible para mostrar o convencer de algo. Referencia De la Chaussée, M. E., (2009). Las estrategias argumentativas en la enseñanza y el aprendizaje de la química, Educación Química, 20(2),

17 Mostraré cómo los cuatro elementos esenciales de cualquier educación científica:Mostraré cómo los cuatro elementos esenciales de cualquier educación científica: –El desarrollo de la compresión conceptual; –La mejora del razonamiento cognitivo; –El incremento de la comprensión de los estudiantes acer- ca de la naturaleza epistémica de la ciencia, y –Proporcionar una experiencia afectiva que sea tanto po- sitiva como atractiva; pueden todos ellos ser facilitados a través de enfo- carse en la argumentación.pueden todos ellos ser facilitados a través de enfo- carse en la argumentación. Referencia Osborne, J. (2007). Towards a more social pedagogy in science education: the role of ar- gumentation, Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, 7(1).

18 Desde la perspectiva socio-lingüística aprender dentro de una disciplina re- quiere adoptar las normas del lengua- je de esa disciplina. Para gente joven que aprende ciencia, esto requiere su participación a través de hablar y es- cribir, para que tengan sentido y pien- sen a través de los hechos científicos, los experimentos y las explicaciones a los que se les introduce. Desde la perspectiva socio-lingüística aprender dentro de una disciplina re- quiere adoptar las normas del lengua- je de esa disciplina. Para gente joven que aprende ciencia, esto requiere su participación a través de hablar y es- cribir, para que tengan sentido y pien- sen a través de los hechos científicos, los experimentos y las explicaciones a los que se les introduce. Referencia Newton, P., Driver, R. y Osborne, J. (1999). The place of argumentation in the pedagogy of school science, International Journal of Science Education, 21(5), 553– 576. Rosalind Driver

19 Esta corriente de los aspectos socio-científicos y el razo- na-miento moral está hoy encabezada primordialmente por Dana Zeidler (2003): Hoy se reconoce la importancia de conceptualizar la alfabetización científica al contemplar la toma de decisiones informada, la capacidad de analizar, sintetizar y evaluar información, vérselas sensiblemente con el razonamiento moral y los aspectos éticos, y enten- der las conexiones inherentes a los aspectos socio- científicos. Asuntos socio- científicos

20 Para sostener una democracia saludable y vibrante se requiere un público aquiescente, no hostil ni sospechoso, sino uno con un entendimiento amplio de la mayor parte de las ideas científicas que, a la vez que aprecie el valor de la ciencia y su contribución a nuestra cultura, pueda vérselas críticamente con aspectos y argumentos que in- volucren al conocimiento científico…; que aprecie igual- mente las fortalezas y límites de la evidencia científica; que sea capaz de hacer una evaluación sensible del ries- go y reconocer las implicaciones éticas y morales de las alternativas que la ciencia ofrece para la acción (Millar & Osborne, 1998, p. 2004). Referencia Millar, R. & Osborne, J. (Eds.), (1998). Beyond 2000: Science education for the future. London: King's College School of Education.

21 Derek Hodson (2009) El enfoque basado en aspectos socio-científicos tiene cuatro niveles paulatinos de complejidad:El enfoque basado en aspectos socio-científicos tiene cuatro niveles paulatinos de complejidad: 1.Apreciar el impacto social del cambio de CyT y reconocer que ambas son determinadas culturalmente; 2.Reconocer que las decisiones sobre CyT se toman en vir- tud de intereses particulares y los beneficios que se acu- mulan para algunos ocurren a expensas de otros. 3.Desarrollar las visiones propias de uno mismo y establecer las posiciones sobre valores. 4.Prepararse para tomar acción en aspectos sociocientíficos y ambientales. Referencia HODSON, D. (2009). Putting Your Money Where Your Mouth Is: Towards an Action- oriented Science Curriculum, Journal for Activist Science & Technology Education, 1(1). Versión electrónica disponible en

22 Aspectos de importancia pública Los ciudadanos van a ser consultados cada vez con más frecuencia en aspectos que tengan que ver con la participación pública de los afectados debido a: La representación imperfecta de las instituciones Aspectos de riesgo Cambio climático y otros temas en los que domina la incertidumbre

23 Aspectos de riesgo Biotecnología Nanotecnología Clonación

24 Calentamiento global Hay quien vive para el asunto Hay a quien no le preocupaba mucho…

25 Las nieves del Kilimanjaro en 1993 y 2000

26 La catástrofe del Katrina

27 Ciencia y tecnología de frontera 5/04/2009 Se rompe el puente de hielo que unía la placa Wilkins a la Antártida ¿Cómo recapturar el CO 2 ?

28 Hubble, desde 1990

29 Avances en el origen de la vida Se han logrado cuatro avances recientes: –Las protocélulas de Jack Szostak –Autoreplicación de ARN (G. F. Joyce) –Síntesis de nucleótidos (J. Sutherland) –Explicación de lateralidad (D. Blackmond) Referencias Tracey A. Lincoln & Gerald F. Joyce. (2009). Self-Sustained Replication of an RNA Enzyme, Science 323, Klussmann, M. et al., (2006). Thermodynamic control of asymmetric amplification in amino acid catalysis, Nature, 441, Powner, et al. (2009). Synthesis of activated py- rimidine ribonucleotides in prebiotically plausible conditions, Nature, 459,

30 Mario Molina y Sherwood Rowland fueron capaces de proponer la detección de algo que ocurre a 20 km de altura y revelar sus causas debidas a la emisión de gases propelentes y refrigerantes producidos sobre la superficie de la Tierra. El hoyo de ozono (1974)

31 El problema de la conciencia Es un rompecabezas para las ciencias cognitivas y para el trabajo de los neurobiólogos reconocer el fluir de la conciencia y los procesos de conducta que integran el comportamiento expresivo. El cerebro, en analogía con la máquina de Turing, es un órgano especializado en manejar información mediante la representación de un conjunto de símbolos. La conciencia surge como un aspecto subjetivo muy complejo del procesamiento cerebral, que se puede concebir como conectividad dinámica intermodular. Referencia Díaz, J. L. (2007). La conciencia viviente. México, D.F.: Fondo de Cultura Económica.

32 Nanociencia y nanotecnología Si uno pregunta al azar a ciudadanos informados que identi- fiquen los retos presentes y futuros de carácter global con arreglo potencialmente tecnológico, la lista quizás incluya: –obtener energía limpia y barata; –atender la demanda de agua potable; –reducir la polución ambiental; –incrementar la potencia computacional; –atender el hambre mundial; –proporcionar seguridad y –encontrar curas para diversas enfermedades, como el cáncer. El campo de la nanotecnología pudiera enfrentar todos estos retos en unos pocos años. Referencia Kulinowski, Kristen (2003). Nanotechnology, Rice University.

33 8 8 N = 4096 n = 1352 n/N = 33.0 % S/V = 6/L N = 4096 n = 2386 n/N = 58% S/V = 96/L N = 4096 n = 3584 n/N = 88% S/V = 1536/L

34 Energías renovables La energía solar fotovoltaica creció seis veces, hasta alcanzar 16 GW;La energía solar fotovoltaica creció seis veces, hasta alcanzar 16 GW; La potencia eólica se levantó dos veces y media, a 121 GW;La potencia eólica se levantó dos veces y media, a 121 GW; La energía solar por calentamiento se dobló hasta 145 GW;La energía solar por calentamiento se dobló hasta 145 GW; La producción de biodiesel se incre- mentó doce veces a 12 x 10 9 litros/añoLa producción de biodiesel se incre- mentó doce veces a 12 x 10 9 litros/año La producción de etanol se dobló hasta 67 x 10 9 litros/año (REN21, 2009).La producción de etanol se dobló hasta 67 x 10 9 litros/año (REN21, 2009). Referencia REN21 (2009). Renewable Energy Policy Network for the 21st Century. Renewables Global Status Report 2009 update. Puede accederse en la URL

35 Mal de Alzheimer La enfermedad de Alzheimer está asociada con la presencia de placas de una proteína, llamada ß-amiloide, y de marañas (filamentos helicoidales) de neurofibrillas intracelulares de la proteína- en la corteza cerebral y en la materia gris subcortical. Referencia Mencacci, C. y Cerveri, G. (2008). Alzheimer Review, documento electrónico disponible en

36 Imagen por Resonancia Magnética Nuclear Tomografía de Emisión de Positrones Espectroscopia de Resonancia Raman Fluorescencia Técnicas empleadas

37 Primer Borrador del Genoma Humano, Febrero de 2001 Genética: ¿hacia dónde vamos?

38 Competencias Desde el siglo XV nos encontramos con dos verbos en castellano competir y competer que, proviniendo del mismo verbo latino (competere), se diferencian signifi- cativamente (Urzúa & Garritz, 2008):Desde el siglo XV nos encontramos con dos verbos en castellano competir y competer que, proviniendo del mismo verbo latino (competere), se diferencian signifi- cativamente (Urzúa & Garritz, 2008): 1. Competer: pertenecer o incumbir, dando lugar al sus- tantivo «competencia» y al adjetivo «competente» (apto, adecuado). 2. Competir: pugnar, rivalizar, dando lugar también al sus- tantivo «competencia», «competitividad», y al adjetivo «competitivo». Referencia Urzúa, C. & Garritz, A. (2008).Evaluación de competencias en el nivel universitario. 3(39), Revista del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología del Edo. de Guanajuato. Puede consultarse en la URL

39 PISA Competencias y actitudes hacia la ciencia El máximo nivel contemplado es el 6, con la descripción: Los estudiantes pueden consistentemente identificar, explicar y aplicar el conocimiento científico y conocimiento sobre la ciencia en una variedad de situaciones complejas de la vida real. Relacionan distintas fuentes de información y explicación, y hacen uso de evidencias a partir de esas fuentes para justificar sus decisiones. El nivel mínimo es 0, que implica desconocimiento, mientras que el nivel 1 es el que se describe como: Los estudiantes tienen un conocimiento científico limitado que sólo es aplicable a pocas situaciones familiares. Dan explicaciones científicas obvias que se obtienen directamente de la evidencia dada. Referencia PISA (2007). Programme for International Student Assessment, PISA Science competencies for tomorrows world. Volume I: Analysis. Paris: Organisation for Economic Co-Operation and Development.

40 PISA Países ordenados por % de estudiantes en niveles 2 a 6

41 Resultados de PISA 2006 en España, Portugal y en los seis países participantes de Latinoamérica. Están ordenados en orden creciente de la suma de los niveles >=2.

42 Conocimiento didáctico del contenido Autores como Klafki (1958) han insistido hace medio siglo en la importancia de plantear hechos, fenóme- nos, situaciones, experimentos, controversias, intui- ciones, imágenes, indicaciones, relatos, situaciones, observaciones, experimentos, modelos y tareas apro- piados para ayudar al alumnado a responder de la manera más autónoma posible sus preguntas dirigi- das a los aspectos esenciales del tema.Autores como Klafki (1958) han insistido hace medio siglo en la importancia de plantear hechos, fenóme- nos, situaciones, experimentos, controversias, intui- ciones, imágenes, indicaciones, relatos, situaciones, observaciones, experimentos, modelos y tareas apro- piados para ayudar al alumnado a responder de la manera más autónoma posible sus preguntas dirigi- das a los aspectos esenciales del tema. Pero quizás porque lo hizo en alemán no recibió el re- conocimiento que cultivó Shulman (1986) con el PCK.Pero quizás porque lo hizo en alemán no recibió el re- conocimiento que cultivó Shulman (1986) con el PCK. Referencia Klafki, W. (1958). Didaktische Analyse als Kern der Unterrichtsvorbereitung. Basel: Wienheim. Shulman, L. S. (1986). Those Who Understand: Knowledge Growth in Teaching, Educational Researcher, 15(2), 4–14.

43 Un buen ejemplo de CDC: una metáfora Vamos a tomar prestado el ejemplo a Richard Feyn- man (1963/1995), de esos casos de investigadores de primera que fueron también señeros profesores: Si una manzana fuera alargada hasta el tamaño de la Tierra, entonces sus átomos alcanzarían aproximada- mente el tamaño de la manzana original.Si una manzana fuera alargada hasta el tamaño de la Tierra, entonces sus átomos alcanzarían aproximada- mente el tamaño de la manzana original. Referencia Feynman, R.P. (1963/1995). Six easy pieces: Essentials of physics explained by its most brilliant teacher. New York: Addison-Wesley.

44 Magnusson, Krajcik & Borko (1999). Identifican cinco elementos clave del CDC: A.Visión y propósito de la enseñanza de la ciencia; B.Conocimiento y creencias sobre el currículo de ciencia; C.Conocimiento y creencias acerca del entendimiento estudiantil sobre tópicos específicos de ciencia; D.Conocimiento y creencias sobre estrategias instruccionales pa- ra enseñar ciencia; E.Conocimiento y creencias sobre evaluación en ciencia. En agosto de 2008 se publicó un número espe- cial del IJSE sobre este tema. Referencias Magnusson, S., et al. (1999). Nature, sources, and development of the PCK for science teaching. In J. Gess-Newsome, and N. G. Lederman (Eds.). Examining pedagogical content knowledge. Dordrecht: Kluwer. Berry, A., Loughran, J. & van Driel, J. (eds., 2008) International Journal of Science Education, vol. 30 No. 10.

45 Incertidumbre en la ciencia Todo conocimiento científico es incierto. Esta experiencia con la duda y la incerti- dumbre es importante… Creo que para resolver cualquier problema que no haya sido resuelto nunca antes tenemos que dejar la puerta entreabierta a lo desco- nocido. Tenemos que admitir la posibili- dad de que no tengamos toda la razón. De lo contrario, si uno ha tomado ya su decisión, es muy probable que no lo resuelva.Todo conocimiento científico es incierto. Esta experiencia con la duda y la incerti- dumbre es importante… Creo que para resolver cualquier problema que no haya sido resuelto nunca antes tenemos que dejar la puerta entreabierta a lo desco- nocido. Tenemos que admitir la posibili- dad de que no tengamos toda la razón. De lo contrario, si uno ha tomado ya su decisión, es muy probable que no lo resuelva. Volvamos a Richard Feynman (1981)

46 Karl Popper ( ) La ciencia no es un sistema de aseveraciones ciertas que avanza uniformemente hacia un estado de irrevocabilidad … La exigencia de objetividad científica hace inevitable que cada aseveración deba ser provisional por siempre.La ciencia no es un sistema de aseveraciones ciertas que avanza uniformemente hacia un estado de irrevocabilidad … La exigencia de objetividad científica hace inevitable que cada aseveración deba ser provisional por siempre. El viejo ideal científico del epistēmē, del conocimiento ab- solutamente cierto y demostrable, ha resultado ser un ído- lo… esta visión de la ciencia se traiciona a sí misma en su avidez por acertar; ya que lo que hace al científico no es su posesión del conocimiento, de la verdad irrefutable, si- no su búsqueda persistente y temerariamente crítica de la verdad.El viejo ideal científico del epistēmē, del conocimiento ab- solutamente cierto y demostrable, ha resultado ser un ído- lo… esta visión de la ciencia se traiciona a sí misma en su avidez por acertar; ya que lo que hace al científico no es su posesión del conocimiento, de la verdad irrefutable, si- no su búsqueda persistente y temerariamente crítica de la verdad. Referencia Popper, K. (1934). Logik der Forschung. Springer. Vienna.

47 Incertidumbre, el término clave Las ciencias nos han hecho adquirir muchas certezas, pero de la misma manera nos han revelado […] innume- rables campos de incertidumbre. La conciencia del carácter incierto del acto cognitivo constituye la oportuni- dad para llegar a un conocimiento per- tinente, el cual necesita exámenes, verificaciones y convergencia de indi- cios […] Repitámoslo una vez más: el conocimiento es na- vegar en un océano de incer- tidumbres a través de archi- piélagos de certezas. Edgar Morin, Los siete saberes necesarios para la educación del futuro, México: UNESCO, 1999 Referencia

48 Una duda, nada metódica Yo os enseño una duda sincera, nada metódica por ende, pues si yo tuviera un método, tendría un camino conducente a la verdad y mi duda sería pura simulación. Yo os enseño una duda integral, que no puede excluirse a sí misma, dejar de convertirse en objeto de duda, con lo cual os señalo la úni- ca posible salida del lóbrego ca- llejón del escepticismo. Volvamos también a Machado con Juan de Mairena.

49 Daniel Innerarity, filósofo bilbaino La sociedad del conocimiento ha efectuado una trans- formación radical de la idea de saber, hasta el punto de que cabría denominarla con propiedad la sociedad del desconocimiento, es decir una sociedad que es ca- da vez más consciente de su no-saber y que progresa, más que aumentando sus conocimientos, aprendiendo a gestionar el desconocimiento en sus diversas mani- festaciones: inseguridad, verosimilitud, riesgo e incerti- dumbre. Nuestros grandes dilemas van a girar sobre cómo decidir sin tener certezas. Tomado de El retorno de la incertidumbre, El País,

50 Interés en la ciencia = El llamado Informe Rocard pretendió reconocer có- mo lograr un cambio radical en el interés de la gente joven por la ciencia.El llamado Informe Rocard pretendió reconocer có- mo lograr un cambio radical en el interés de la gente joven por la ciencia. Su recomendación más importante es:Su recomendación más importante es: : Una reversa a la pedagogía de la enseñan- za de la ciencia escolar nos dará los me- dios para incrementar el interés en la cien- cia: de principalmente deductiva hacia los métodos basados en la indagación. Referencia Rocard, Michel; Csermely, Peter; Jorde, Doris; Lenzen, Dieter; Wallberg-Henriksson, Harriet; Hemmo, Valérie (2007). Science Education now: a Renewed Pedagogy for the Future of Europe. Brussels: European Commission, Directorate-General for Research. IBSE: Inquiry based science education

51 Habilidades para indagar (NSES) 1.Identificar preguntas y conceptos que guíen las investigaciones; 2.Diseñar y conducir investigaciones científicas; 3.Utilizar las tecnologías más apropiadas y la matemática para mejorar las investigaciones y su comunicación; 4.Formular y revisar las explicaciones y modelos científicos mediante el empleo de la lógica y la evidencia; 5.Reconocer y analizar explicaciones y modelos alternativos; 6.Comunicar y defender un argumento científico

52 Lo anterior es poco más o menos lo que ha propuesto nuestro querido amigo Daniel Gil, co-fundador de la revista Enseñanza de las Ciencias desde hace un buen tiempo. Referencias Gil-Pérez, D. & Martinez-Torregrosa, J. (1983). A model for problem-solving in accordan- ce with scientific methodology, European Journal of Science Education 5(4), Gil-Pérez, D. (1983). Tres paradigmas básicos en la enseñanza de las ciencias, Enseñanza de las Ciencias, 1(1),

53 Modelos y modelaje Un modelo puede definirse como una repre- sentación simplificada de un objeto, un acto, un proceso o una idea producida con el propósito específico de dar una explicación de esa entidad..El modelaje el proceso continuo y dinámico de crear, probar y comunicar modelos es una habilidad central para la indagación cien- tífica. Referencia Maia, P.F. and Justi, R. (2009). Learning of Chemical Equilibrium through Modelling- based Teaching, International Journal of Science Education, 31(5),

54 Otra definición de modelo Los modelos (m) son representaciones, basadas generalmente en analogías, que se construyen al contextualizar cierta porción del mundo (M) con un objetivo específico. Referencia Chamizo, J. A. & García Franco, A. (en prensa). Los modelos en la enseñanza de las Ciencias, México: Seminario de Investigación Educativa, Facultad de Química, UNAM.

55 El modelo cinético-corpuscular de los gases, el mo- delo atómico-molecular de Dalton, el modelo de ión, el modelo estructural de los diferentes tipos de sólidos, el modelo de enlace químico, los sucesivos modelos atómicos, el modelo de reacción química (en sus aspectos corpuscular, termoquímico, cinéti- co, de equilibrio, etc.), los diferentes modelos o teo- rías de ácido y base, etc., son ejemplos de diferen- tes modelos que deben ser construidos en un curso de química (Caamaño, 2007, P. 28). Referencia CAAMAÑO, A. (2007). Modelizar y contextualizar el currículum de química: un proceso en constante desarrollo. En Izquierdo, M., Caamaño, A. y Quintanilla, M. (Editores). Investigar en la enseñanza de la química. Nuevos horizontes: contextualizar y modelizar. (Capítulo 1. Pp ), Barcelona: Departament de Didàctica de les Matemàtiques i de les Ciències Experimentals.

56 La actividad principal de los científicos es evaluar cual de entre dos o más modelos rivales encajan con la evidencia disponible y por lo tanto cuál representa la explicación más convincente para determinado fenómeno en el mundo Referencia Driver, R. Newton, P., y Osborne, J. (2000). Establishing the norms of scientific argumentation in classrooms, Science Education, 84(3),

57 _________ __ __ _______ _________ __ __ _______ Naturaleza de la ciencia Referencia Garritz, A. (2005). Debate sobre cómo cambiar los textos de química para el siglo XXI, Educación Química, 16(3), Los libros de texto tradicionales sólo desarrollan conoci- mientos científicos y se rigen por la lógica interna de la ciencia, sin preguntarse acerca de qué es la ciencia, có- mo funciona internamente, como se desarrolla, sobre el origen de los conocimientos, de su fiabilidad, de cómo se obtuvieron, si ello ocurre con cooperación y colaboración, qué implicaciones tiene el juicio de los pares, para qué se utilizan comúnmente los conocimientos, qué beneficios re- portan para la sociedad. Los libros de texto tradicionales sólo desarrollan conoci- mientos científicos y se rigen por la lógica interna de la ciencia, sin preguntarse acerca de qué es la ciencia, có- mo funciona internamente, como se desarrolla, sobre el origen de los conocimientos, de su fiabilidad, de cómo se obtuvieron, si ello ocurre con cooperación y colaboración, qué implicaciones tiene el juicio de los pares, para qué se utilizan comúnmente los conocimientos, qué beneficios re- portan para la sociedad.

58 Decálogo: cuestiones consensuadas (Niaz, 2005) 1.Las teorías científicas son tentativas. 2.Las teorías no se convierten en leyes aún con evidencia empírica adicional. 3.Toda observación está impregnada de una teoría. 4.La ciencia es objetiva, sólo en cierto contexto del desarrollo científico. 5.La objetividad en las ciencias proviene de un proceso social de validación competitivo, por la evaluación crítica de los pares. 6.La ciencia no se caracteriza por su objetividad, sino por su carácter progresivo ----cambios progresivos de problemática. 7.El progreso científico está caracterizado por conflictos, competencias, inconsistencias y controversias entre teorías rivales. 8.Los científicos pueden interpretar los mismos datos experimentales en más de una forma. 9.Muchas de las leyes científicas son irrelevantes y en el mejor de los casos son idealizaciones. 10.No hay un método científico universal que indique los pasos a seguir.

59 Michael Matthews (1994) Historia, filosofía y sociología de la ciencia pueden: Humanizar las ciencias y acercarlas más a los intereses personales, éticos, cultu- rales y políticos; Hacer las clases más estimulantes y re- flexivas, incrementando así el pensa- miento crítico; Contribuir a una comprensión mayor de los contenidos científicos; Contribuir un poco a superar el «mar de sinsentidos» …de las clases de ciencias; Mejorar la formación del profesorado. Referencia Matthews, M. R. (1994). Historia, filosofía y enseñanza de las ciencias: la aproximación actual, Enseñanza de las Ciencias, 12(2),

60 La del siglo XXI es la sociedad del riesgo Resulta imprescindible incluir en la educación la noción de riesgo, ya que:Resulta imprescindible incluir en la educación la noción de riesgo, ya que: Referencia Olivé, León (2007). La ciencia y la tecnología en la sociedad del conocimiento, México: Fondo de Cultura Económica. López-Cerezo, José Antonio y Luján, José Luis (2000). Ciencia y política del riesgo, Madrid: Alianza. ¿Es deseable y posible que las socie- dades democráticas modernas esta- blezcan normas legítimas que animen y regulen la participación pública en el proceso de identificación, evaluación y gestión del riesgo?

61 ¿La sociedad del riesgo? En la modernidad avanzada el reparto de la riqueza que primaba en la socie- dad industrial de clases está acompa- ñada sistemáticamente por la produc- ción social de riesgosEn la modernidad avanzada el reparto de la riqueza que primaba en la socie- dad industrial de clases está acompa- ñada sistemáticamente por la produc- ción social de riesgos (Beck, 1992; P. 19). Referencia Beck, Ulrich (1992). Risk society. Towards a new Modernity, London: SAGE publications.

62 Riesgo Daño DecisiónVulnerabilidad Químico Físico Biológico Psicológico Social Nosotros Otros Es la probabilidad de Por la Que se toma frente a un De tipo Tomada por Basada en la capacidad o libertad que depende de la Según la susceptibilidad Según la capacidad de recuperación (resiliencia) Referencia Arjonilla, Elia (2001). Cómo hablar de riesgo. Consideraciones Teóricas, México: Fundación Mexicana para la Salud. Luhmann, Niklas (1993). Risk: a sociological theory, Nueva York: Aldine de Gruyter. La pérdida de legitimidad es el riesgo primario no el riesgo técnico. Niklas Luhmann Pérdidas materiales Deterioro de la calidad de vida Lesiones (físicas, psicológicas, sociales, ambientales) Enfermedades Acortamiento de la vida: muerte Peligro De origen

63 La sociedad del riesgo ¿Es la sociedad del pánico? En un mundo que ya no se basa en certezas tradicionales, lo más riesgoso puede ser la incapacidad de tomar decisiones.

64 CAUSAS DE MUERTE a los 40 añosORDENPROBABILIDAD Accidente en el tren 101 en Accidente en la carretera 41 en Accidente en la casa 71 en Fumar 10 ó + cigarrillos al día 11 de 200 Homicidio 91 en Influenza 31 en Jugar al fútbol 61 en Leucemia 51 en Radiación/Industria nuclear 81 en Ser tocado por un rayo 111 en Todas las causas naturales 21 en 850 Referencia Osborne, J. (2004). Charla inaugural del 29 de abril. Kings College London. Puede leerse de la URL

65 Percepción del riesgo según características Se percibe menos riesgosoSe percibe más riesgoso VOLUNTARIO (Fumar)INVOLUNTARIO (Contaminación industrial) NATURAL (Huracán)ANTROPOGÉNICO (Fuga de combustible) FAMILIAR (Gas doméstico)EXÓTICO (Energía nuclear) CRÓNICO (Accidentes de tránsito) SÚBITO (Descarrilamiento de tren) BENEFICIOS VISIBLES (Insecticidas) BENEFICIOS OCULTOS (Manipulación genética) CONTROLADO POR UNO (Manejar automóvil) CONTROLADO POR OTROS (Viajar en avión) EQUITATIVO O JUSTO (Falta de agua en todo el barrio) DISPAREJO O INJUSTO (Agua contaminada en mi calle

66 Las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) Referencia Jiménez, Gregorio y Núñez, Eva (2009). Cooperación on line en entornos virtuales en la enseñanza de la química, Educación Química, 20(3), La información visual juega un papel central en la enseñanza. La evolución de las técnicas computacionales en la última década ha traído nuevas oportunida- des para desarrollar ambientes virtuales para el aprendizaje, los cuales podrán cambiar las formas de presentar y visualizar el conocimiento científico (Jiménez y Núñez, 2009).

67 1.En América Latina la educación constituye un área estratégica para la reducción de la brecha digital. –En el 2002 la proporción de hogares británicos que disponía al menos de un computador en el hogar era de 81% y 68% tenía acceso a Internet. Ello contrasta marcadamente con lo que ocu- rre en América Latina donde Uruguay encabeza la lista con 17%. 2.El uso de los sistemas de educación formal para demo- cratizar el acceso a las TIC requiere de políticas públicas. 3.El proceso de informatización de las escuelas se encuentra en distintos momentos de desarrollo. –Costa Rica, Chile, Brasil y México, países recogidos en este estudio, se ubican preferentemente en la etapa de integración. Referencia Sunkel, G. (2006). Las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) en la educación en América Latina. Una exploración de indicadores, Santiago de Chile: Comisión Económica para América Latina

68 Todo lo malo que se dice de la escuela nos oculta el número de niños que se ha salvado de las taras, los prejuicios, la altivez, la ignorancia, la estupidez, la codicia, la inmovilidad o el fatalismo de las familias. Daniel Pennac CIERRE

69 Charlene M. Czerniak NARST 2009 Grandes retos y grandes oportunidades de la educación en ciencia 1. Exposición a la ciencia desde los primeros años de vida 2. Enseñar ciencia para la justicia social 3. Aspectos de diseño metodológico 4. Creación y utilización de evaluaciones fidedignas 5. Aspectos curriculares

70 Grandes retos y grandes oportunidades de la educación en ciencia 6.Investigación de la práctica 7.Investigación sobre las políticas 8.Mejoramiento de la preparación de profesores 9.Realce de la actualización del profesorado en ejercicio 10.Valoración de la educación de la ciencia

71 Un nuevo currículum Al construir un nuevo currículum de ciencia y tecnología para el siglo 21, mi inclinación es dar una mezcla de aspectos locales, regionales/nacionales y globales, así como intereses idiosincráticos personales, enfocados hacia siete áreas (Hodson 2009) :Al construir un nuevo currículum de ciencia y tecnología para el siglo 21, mi inclinación es dar una mezcla de aspectos locales, regionales/nacionales y globales, así como intereses idiosincráticos personales, enfocados hacia siete áreas (Hodson 2009) : –Salud humana; –Recursos de tierra, agua y minerales; –Comida y agricultura; –Recursos energéticos y consumo; –Industria (incluye manufactura, tiempo libre, servicios, biotecnología y otras); –Transferencia y transporte de información; –Responsabilidad ética y social

72 Los siglos anteriores siempre creyeron en un futuro, fuera éste repeti- tivo o progresivo. El si- glo XX descubrió la pér- dida del futuro, es decir su impredictibilidad […] ahora el devenir está problematizado y lo es- tará por siempre. El futuro se llama incer- tidumbre. Edgar Morin

73 Nuestro papel en la educación no es preparar estu- diantes para una realidad económica diseñada por otros, sino para encarar la realidad social con mo- dos más progresivos y socialmente justos. Nuestra misión ciudadana debe enseñar a los estudiantes lo que es posible, en lugar de objetivizarlos como ca- pital humano preparado para el impacto inevitable de las políticas implementadas para proteger los in- tereses de la elite económica. Referencia Emery Hyslop-Margison and James Thayer (2009). Teaching Democracy. Citizenship Education as Critical Pedagogy. Rotterdam, Sense Publishers. Enseñar democracia

74 La riqueza multicultural y su olvido histórico Desgraciadamente, todavía no ha sido suficiente- mente reconocida la riqueza que supone para Ibero-américa y para el mundo la diversidad exis- tente de culturas, lenguas, modos de vida y expe- riencias históricas acumuladas.Desgraciadamente, todavía no ha sido suficiente- mente reconocida la riqueza que supone para Ibero-américa y para el mundo la diversidad exis- tente de culturas, lenguas, modos de vida y expe- riencias históricas acumuladas. En América Latina un 38.5 % de la población es pobre. Eran 205 millones de personas en Hoy debe haber crecido ese número.En América Latina un 38.5 % de la población es pobre. Eran 205 millones de personas en Hoy debe haber crecido ese número. METAS EDUCATIVAS La educación que queremos para la generación de los Bicentenarios, Madrid: OEI. Borrador, primera versión septiembre Referencia

75 Existen más de 400 grupos indígenas en Améri- ca Latina. De acuerdo con datos censales, Boli- via es el país con mayor proporción indígena, con 66%. En términos absolutos, México es el país con un mayor volumen de población indí- gena, seguido de Bolivia y Guatemala.Existen más de 400 grupos indígenas en Améri- ca Latina. De acuerdo con datos censales, Boli- via es el país con mayor proporción indígena, con 66%. En términos absolutos, México es el país con un mayor volumen de población indí- gena, seguido de Bolivia y Guatemala.

76 A los últimos colaboradores Andrés Raviolo y Kira Padilla ( ) Emilio Balocchi ( ) Rufino Trinidad ( ) Alejandra García Franco ( ) Leticia Gallegos ( ) Elizabeth Nieto (2008)

77 Y a los colaboradores más añejos y a mis alumnas recientes José A. Chamizo Silvia Porro Patricia y Guianeya Vicente Talanquer Clara Diana Eli Blanca Estela Glinda Flor

78 AGRADEZCO UNA ENORMIDAD LA INVITACIÓN ¡Muchas gracias por su atención! Pilar Rius 1971 Vicente Mellado et al. 2008


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