Aportaciones de la historia y naturaleza de ciencia para su enseñanza

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1 Aportaciones de la historia y naturaleza de ciencia para su enseñanza
Diplomado en Competencias Fundamentales en la Enseñanza de las Ciencias para la Educación Básica Aportaciones de la historia y naturaleza de ciencia para su enseñanza Mario Mendoza Toraya Abril- mayo 2008

2 Visiones de la ciencia Una influencia grande para la
generación de una parte de esa visión la constituyó el Positivismo Lógico que tuvo su origen fundamentalmente en Viena,1925. Diplomado. Abril-mayo 2008

3 El Círculo de Viena Entre los miembros más prominentes se contaban Rudolf Carnap, Otto Neurath, Friedrich Waismann, Philipp Frank, Hans Hahn, Herbert Feigl, Victor Kraft, Felix Kaufmann y Kurt Godel, Hans Reichenbach, Carl Hempel, Karl Menger, Richard von Mises, Joergen Joergensen, Charles W. Morris y A. J. Ayer. Muchos componentes del círculo original no eran filósofos, sino matemáticos, químicos y físicos. Diplomado. Abril-mayo 2008

4 El Círculo de Viena Diplomado. Abril-mayo 2008

5 Positivismo lógico. El proyecto consistió en conformar una filosofía científica. Las matemáticas (y la lógica), así como la física, eran los dos grandes modelos a los que debía tender toda forma de discurso científico. Su premisa era: “Hay que tratar sobre los fundamentos lógicos de todos los ámbitos científicos, y no sólo de la matemática y de la física”. Diplomado. Abril-mayo 2008

6 Positivismo lógico Uno de los principales objetivos perseguidos se concentraba en convocar a científicos de diversas disciplinas para reflexionar sobre la unidad de la ciencia y cómo lograrla. Las aplicaciones de la lógica a otras disciplinas, la sociología científica y la historia de la ciencia fueron señalados como ámbitos de trabajo. Diplomado. Abril-mayo 2008

7 Positivismo lógico Según la postura anterior, la ciencia comienza a partir de los sentidos (la observación) y su relación con la naturaleza. Los hechos individuales observables forman la base de la que se derivan las leyes y teorías que constituyen el conocimiento científico. Diplomado. Abril-mayo 2008

8 Una noción de método científico
El tipo de razonamiento analizado se denomina inductivo y el proceso por el que se lleva a cabo se denomina inducción. Así, para el inductivista, el conocimiento científico se construye mediante la inducción a partir de la base segura que proporciona la observación. Diplomado. Abril-mayo 2008

9 Positivismo lógico. Ideas de ciencia y método científico.
El proceso de generación de teorías es un proceso inductivo: los hechos individuales se convierten en afirmaciones generales. El primer cuervo es negro El segundo cuervo es negro El tercer cuervo es negro Conclusión: Todos los cuervos son negros La inducción nos ayuda a cubrir nuevos casos y garantizamos el avance de la ciencia. Diplomado. Abril-mayo 2008

10 Positivismo lógico. Ideas de ciencia y método científico.
El significado de una teoría viene de consideraciones lógicas y empíricas que la hacen verdadera o falsa. Las teorías científicas se construyen a través de la manipulación lógica de observaciones. El método científico transforma datos individuales en generalizaciones. El progreso científico consiste en un aumento en el número y el rango de las observaciones que la teoría indica. Diplomado. Abril-mayo 2008

11 Positivismo lógico. Ideas de ciencia y método científico.
La ciencia es un saber que se distingue del resto de las actividades culturales por haber adquirido un método especial que constituye un modo privilegiado de conocer al mundo. Diplomado. Abril-mayo 2008

12 Positivismo lógico. Ideas de ciencia y método científico.
El método científico es un conjunto de procedimientos que permite hacer investigaciones sistemáticas y que tienden hacia el descubrimiento de verdades: diferentes científicos pueden hacer los mismos experimentos y a partir de esta evidencia pueden aceptar o rechazar la misma hipótesis. Diplomado. Abril-mayo 2008

13 Positivismo lógico. Ideas de ciencia y método científico.
Formular con precisión las reglas lógicas del método que garantizan la correcta práctica científica y el conocimiento auténtico y verdadero. Diplomado. Abril-mayo 2008

14 Analicemos un ejemplo Alrededor de 1800, los astrónomos trabajaban aún en la elaboración de tablas y gráficas de la posición de los planetas apoyados en los modelos Newtonianos. Sin embargo, Urano, el planeta más externo, causaba algunas dificultades pues su posición observada difería notablemente de lo calculado por los modelos. La diferencia era mucho mayor que la que podía atribuirse a errores de medición. ¿Qué estaba pasando? Hacia 1843, J. C. Adams y Le Verrier, independientemente propusieron que la órbita de Urano podía ser calculada con modelos newtonianos si se consideraba que un planeta adicional, externo, cuyo campo gravitacional producía efectos sobre Urano, por lo que este se alejaba de las predicciones newtonianas previas (modelos de siete planetas). Diplomado. Abril-mayo 2008

15 Analicemos un ejemplo Adams y Le Verrier elaboraron el modelo correspondiente y calcularon la posición del planeta externo a partir de la órbita de Urano. Los astrónomos de diversos observatorios buscaron el planeta en el cielo: En 1846 el planeta fue observado justo donde se predijo; recibió el nombre de Neptuno. Diplomado. Abril-mayo 2008

16 ¿Qué sucedería en el caso n+1? ¿Si aparece un cuervo no negro?
Un problema: El primer cuervo es negro El segundo cuervo es negro .::::::: .::::::::: El n cuervo es negro Conclusión: Todos los cuervos son negros ¿Qué sucedería en el caso n+1? ¿Si aparece un cuervo no negro? Diplomado. Abril-mayo 2008

17 ¿El fin de la mecánica de Newton?
En 1846 aquel quedaba planteado un problema en relación con el planeta Mercurio. Después de considerar que el movimiento es afectado por Venus, la Tierra, Júpiter y Saturno, quedaba una pequeña irregularidad sin explicación aparente: la elipse que describe Mercurio al girar alrededor del Sol tiene a su vez un ligero movimiento de rotación, de tan sólo un centésimo de grado por siglo. A este fenómeno se le denomina "precesión del perihelio". Leverrier rápidamente se convenció que la explicación era la presencia de otro planeta por ser descubierto, esta vez no en los confines del Sistema Solar, sino en la vecindad inmediata del Sol. ¿Qué pasó? ¡Busquemos al planeta! Diplomado. Abril-mayo 2008

18 ¿El fin de la mecánica de Newton?
La búsqueda de este planeta era muy distinta a la que se llevó a cabo en el caso de Neptuno. Vulcano -como se llamó a este planeta- y de cuya existencia poco se dudaba, era buscado en la posición predicha en el brillo del ocaso e incluso durante el día, dañando la vista de más de un persistente astrónomo en búsqueda de fama. Los constantes fracasos en hallarlo llevaron a los astrónomos a realizar cuidadosas observaciones durante eclipses solares, muchas veces visibles sólo en lugares remotos e incluso peligrosos. En más de una ocasión se reportó la ansiada detección de Vulcano, pero en ningún caso pudo confirmarse tal "descubrimiento". Diplomado. Abril-mayo 2008

19 ¿El fin de la mecánica de Newton?
La infructuosa búsqueda de Vulcano continuó hasta principios del siglo veinte. Por más que se revisaban y volvían a hacer los cálculos, no era posible encontrar al planeta en la posición predicha. ¿Qué estaba pasando? Diplomado. Abril-mayo 2008

20 Sexo, drogas y la extinción de los
Revisemos otro ejemplo: Sexo, drogas y la extinción de los dinosaurios. Diplomado. Abril-mayo 2008

21 El sexo, las drogas, los desastres…
Extinción por esterilización masiva de los machos. Ingestión de sustancias psicoactivas Un gran cometa impactó la Tierra Diplomado. Abril-mayo 2008

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26 ¿la observación es guiada por la teoría?
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31 Un cambio a partir de 1960 Duda de la existencia de “método científico” único. Estudio del proceso por el cual cambia y evoluciona el conocimiento científico. Uso de estudios históricos. Carga teórica de la observación. Papel de las comunidades científicas en desarrollo de las ciencias. El análisis de la ciencia no se puede restringir a las teorías por lo que deben incluirse otros marcos de compromisos. Diplomado. Abril-mayo 2008

32 Un cambio a partir de 1960 El análisis de la ciencia no se puede restringir a las teorías por lo que deben incluirse otros marcos de compromisos. Definición de ciencia de acuerdo al momento (por lo que se debe introducir el elemento social). Progreso de la ciencia de forma discontinua. Diplomado. Abril-mayo 2008

33 Varios filósofos de la ciencia estudiaron la relación teoría-observación
Carga teórica de la observación: Son importantes los trabajos de Hanson y Toulmin. No hay observaciones puras, neutras, independientes de toda perspectiva teórica. La base empírica del conocimiento no es estable: los marcos teóricos contribuyen en buena medida a determinar qué es lo que se observa. La importancia de los datos varía en función de las distintas perspectivas teóricas. Diplomado. Abril-mayo 2008

34 Explicaciones Diplomado. Abril-mayo 2008

35 Explicaciones Diplomado. Abril-mayo 2008

36 Explicaciones Diplomado. Abril-mayo 2008

37 Explicaciones Diplomado. Abril-mayo 2008

38 Dentro de estos trabajos sobresale el nombre de Thomas Kuhn (1922-1996)
Físico egresado de Harvard (1945), historiador y filósofo. Mientras estudia surgen dudas sobre si la física será su futuro. Toma cursos de filosofía. Diplomado. Abril-mayo 2008

39 Ideas de Thomas Kuhn Toma un curso sobre física impartido por James B. Contan (químico) donde el método principal consiste en analizar estudios de caso sobre el surgimiento y caída de las ideas científicas en el pasado. Kuhn percibe la novedad e importancia que representa la relación entre la ciencia y la historia. Prepara un trabajo sobre la mecánica que va de Aristóteles a Galileo. Después estudiará detalladamente el caso sobre la “Revolución copernicana”. Diplomado. Abril-mayo 2008

40 Ideas de Thomas Kuhn Estudia historia de la ciencia partiendo de preguntas fundamentales sobre si la física de Aristóteles habría sido mala en comparación con la de Newton. Llega a la conclusión de que Aristóteles no había escrito una mala física newtoniana sino una buena física griega (el problema del contexto en las ideas). Diplomado. Abril-mayo 2008

41 Ideas de Thomas Kuhn Las aparentes ideas absurdas encontradas por los historiadores en las ideas de Aristóteles, al compararlas con las de Newton, lo llevan a desarrollar una metodología histórica y pedagógica. Influencia de las ideas de la Gestalt (forma) donde “el marco y forma de las ideas sobre el mundo cambian unas a otras”. Diplomado. Abril-mayo 2008

42 Ideas de Thomas Kuhn Ciencia pre-paradigmática Ciencia Normal
Paradigma Anomalía Ciencia Extraordinaria Nuevo paradigma Inconmensurabilidad. Diplomado. Abril-mayo 2008

43 Ideas de Thomas Kuhn El ejemplo para demostrar sus ideas sobre los paradigmas lo encontró en “La revolución copernicana”. La historia del movimiento de la teoría geocéntrica a la heliocéntrica (de la aristotélica y ptoloméica a la copernicana y newtoniana) Los problemas con la noción de acumulación y la observación de los fenómenos. Diplomado. Abril-mayo 2008

44 Ciencia normal de Kuhn Campo de investigación unificado bajo la dirección de un mismo marco de supuestos básicos. Los que trabajan en dicho campo comparten: Reconocimiento por momentos claves en la obtención de logros científicos en el pasado relacionados con su campo. Creencias acerca de cuáles teorías están bien, cuáles son los problemas que son importantes para el campo y Los métodos que se pueden usar para resolver problemas. Diplomado. Abril-mayo 2008

45 Paradigma (modelo o patrón)
1) Un hecho exitoso que sirve como un ejemplo para que otros lo sigan, porque proporcionan herramientas teóricas y metodológicas para investigaciones posteriores. Ejemplos: Mecánica de Newton, Química de Lavoiser. Diplomado. Abril-mayo 2008

46 Paradigma (modelo o patrón)
2) Conjunto de compromisos básicos que comparte la comunidad: leyes fundamentales, entidades y procesos, procedimientos experimentales y criterios de evaluación. Diplomado. Abril-mayo 2008

47 Paradigma (modelo o patrón)
La parte teórica de un paradigma sirve como una visión del mundo estableciendo las categorías y marcos para el análisis de fenómenos. La parte práctica del paradigma sirve como una forma de vida, indicando los patrones de comportamiento. Diplomado. Abril-mayo 2008

48 Dentro de la ciencia normal:
La ciencia progresa de forma acumulativa por el empleo sistemático de teorías y métodos paradigmáticos. Los estudiantes se entrenan por vía de libros de textos y cursos que les enseñan las perspectivas y los métodos aceptados en su campo. El entrenamiento de los científicos es a partir de que aprendan a resolver problemas bien entendidos y bien estructurados. Diplomado. Abril-mayo 2008

49 Ciencia normal y sus anomalías
Los problemas se resuelven dentro de los términos del paradigma: las fallas se deben al investigador, no a las teorías. Pero si existe: Un problema no resuelto es una anomalía Los paradigmas son visiones parciales del mundo y por eso se acumulan las anomalías. Diplomado. Abril-mayo 2008

50 Crisis del paradigma El surgimiento de ciertas anomalías (fallas mayores en la adecuación de teoría y práctica), hace pensar que hay algo malo en el fondo y que sólo un cambio en los supuestos básicos permitirá encontrar una solución. El paradigma entra en crisis……… Diplomado. Abril-mayo 2008

51 Pero… ¿cómo salir de la crisis?
Se crea una nueva alternativa (una revolución) que resuelve los problemas. Los científicos jóvenes se adhieren al nuevo paradigma Los científicos con mayor trayactoria van quedando al margen La alternativa se hace robusta y se establece como el nuevo paradigma de un nuevo periodo de ciencia normal. Diplomado. Abril-mayo 2008

52 Ciencia normal y revoluciones
Entonces podemos decir que: Ciencia normal: Progreso acumulativo Términos y categorías estables Formas de trabajo comunes Revoluciones: Progreso no acumulativo: se crean y destruyen teorías Todo o parte del conocimiento acumulado en el paradigma anterior deja de tener sentido dentro del nuevo paradigma: “la gente ve el mundo de forma diferente después de una revolución” Diplomado. Abril-mayo 2008

53 Desarrollo de la ciencia en Kuhn
La ciencia no se mueve de forma acumulativa, sino que cambia de una visión del mundo a otra. Se considera que las diferentes visiones del mundo contienen “verdad” sólo para la gente que comparte estas visiones. Diplomado. Abril-mayo 2008

54 Desarrollo de la ciencia en Kuhn
Pero si alguien no comparte esas visiones nos encontramos con un problema de Inconmensurabilidad: Si los términos tienen significado dentro del paradigma, entonces el cambio de paradigma implica un cambio en el significado de los términos clave para una visión del mundo. ¿Algunos ejemplos? Diplomado. Abril-mayo 2008

55 Desarrollo de la ciencia en Kuhn
“Los cambios en las teorías no son conducidos por los datos sino por cambios de visión de las comunidades” Las comunidades científicas están organizadas de forma importante alrededor de ideas y prácticas (visiones del mundo y formas de vida). Las comunidades no se organizan alrededor de comportamiento ideal, ni para servir a un fin sublime. Diplomado. Abril-mayo 2008

56 Desarrollo de la ciencia en Kuhn
Para Kuhn los historiadores de la ciencia deben comprender los usos de la lengua y los sentidos, el argot que utiliza la gente sobre la cual se escribe. El historiador debe comprender el lenguaje contextual de las comunidades que analiza. Diplomado. Abril-mayo 2008

57 Desarrollo de la ciencia en Kuhn
Las principales ideas introducidas por Kuhn dentro de la filosofía y la historia de la ciencia están relacionas, entre otras muchas, a integrar los aspectos sociales e intelectuales de la práctica científica. Tanto los aspectos externos como los internos. Diplomado. Abril-mayo 2008

58 Desarrollo de la ciencia en Kuhn
Dentro de los aspectos que conjugan el carácter interno y externo de las ideas de Kuhn se encuentra el hecho de que la ciencia, como cualquier otro sistema de conocimiento, avanza o retrocede a través de la retórica y la persuasión de los argumentos, no por necesidad lógica. Diplomado. Abril-mayo 2008

59 La historia de la ciencia
La historia tradicional muestra a la ciencia como el conjunto de teorías y leyes que son acumulados. Las ideas desarrolladas por Kuhn introdujeron una ruptura con las formas tradicionales de entender la ciencia. Constituyen un cambio importante dentro de la filosofía de la ciencia, la historia de las ciencias y marcan el inicio de una nueva forma de realizar estudios sobre ciencia y tecnología que se desarrollará a partir de los años setenta. Diplomado. Abril-mayo 2008

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