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INTRODUCCIÓN

En la sociedad actual, la ciencia y la tecnología ocupan un lugar fundamental, tanto en los sistemas productivos y de servicios como en la vida cotidiana. Sería difícil comprender el mundo moderno sin entender el papel que cumplen la ciencia y la tecnología, por lo que los y las adolescentes, así como la población en general, requieren de una cultura científica y tecnológica básica que les permita comprender mejor su entorno. Ésta es una de las razones por las cuales el aprendizaje de las ciencias naturales es uno de los objetivos centrales de la educación básica. Este carácter prioritario, señalado en los planes oficiales desde hace tiempo, ha sido acentuado a partir de la puesta en marcha de los planes de estudio de educación primaria y secundaria de 1993, otorgando a este campo formativo una importancia sólo superada por la que se asigna al dominio del lenguaje y de las matemáticas.

El valor educativo que se otorga al aprendizaje de las ciencias naturales en este nivel se fundamenta también en otras razones de distinto orden. En primer lugar, en el convencimiento de que pocas experiencias pueden ser tan estimulantes para el desarrollo de las capacidades intelectuales y afectivas de los y las adolescentes como el contacto con el mundo natural y el despliegue de sus posibilidades para aprender y maravillarse por los fenómenos, seres y objetos de la naturaleza: aprender a observarlos, preguntarse cómo son, qué les ocurre, por qué varían, qué pasa si se modifican sus condiciones iniciales y de qué manera se relacionan entre sí. Estas posibilidades tienen fundamento en la curiosidad espontánea y sin límites de los niños y las niñas hacia lo que les rodea, curiosidad que, por desgracia, disminuye hasta desaparecer cuando se topa con la indiferencia y la ignorancia de los adultos o con una educación escolar rutinaria, memorística y carente de vitalidad. Corresponde al futuro maestro de secundaria reactivar la curiosidad del adolescente e ir más allá, promoviendo su interés por comprender fenómenos y procesos más complejos, por utilizar aparatos con tecnología avanzada, por cooperar con otros en la resolución de problemas en los que intervengan la ciencia o la tecnología, así como por entender su propio desarrollo.

Mediante el estudio de las ciencias naturales en la educación secundaria se pretende, además, dar continuidad al ejercicio y desenvolvimiento de múltiples capacidades y hábitos que caracterizan al pensamiento racional y científico: leer textos y revistas de mayor complejidad; analizar y discernir información variada; formular dudas y preguntas pertinentes e imaginativas; observar con precisión creciente; formular hipótesis y realizar experimentos para contrastarlas, así como sistematizar, analizar e interpretar los resultados de éstos para obtener conclusiones fundadas; habituarse a formular y a demandar explicaciones congruentes y convincentes sobre los fenómenos del entorno; además de elaborar e interpretar cuadros, tablas, datos y gráficas.

A partir del contacto crecientemente reflexivo con el mundo natural, los y las adolescentes seguirán alcanzando otros logros formativos que iniciaron en la primaria. El estudio de la física, junto con el de la biología, la química, la geografía y la formación cívica y ética, favorecerán la disposición de los estudiantes hacia la protección y el cuidado del medio natural, al entender que éste es frágil y muy difícil de restablecer cuando es dañado y que es un patrimonio humano cuya preservación es una responsabilidad de todos. También les permitirá darse cuenta de que los recursos naturales son esenciales para la vida, el bienestar y el progreso de la humanidad, pero que para aprovecharlos racionalmente se necesita conocer el funcionamiento de la naturaleza y los límites que fija a la actividad humana la necesidad de proteger los recursos.

Si los alumnos de secundaria alcanzan los fines formativos mencionados, nuestro país contará con dos medios poderosos para impulsar su desarrollo futuro: una extensa base de vocaciones científicas tempranas que, entre otros efectos, fortalecería un sistema amplio y sólido de investigación en ciencia y tecnología, además de una población joven con una disposición favorable para formarse y laborar en los campos técnicos o profesionales relacionados con el aprovechamiento y transformación de los recursos naturales.

Este curso de Introducción a la Enseñanza de: Física, que corresponde al segundo semestre del Plan de Estudios de la Licenciatura en Educación Secundaria, tiene como finalidades generales que las y los estudiantes normalistas:

1. Reconozcan los beneficios de una adecuada formación en ciencias naturales, y en particular en física, así como que adquieran una idea clara de las habilidades, actitudes y valores que prioritariamente deben fomentarse en el desempeño de su labor docente.

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2. Se familiaricen con los contenidos curriculares de la física en la escuela secundaria, comprendan los criterios disciplinarios de la organización de los contenidos y adquieran una idea clara de las habilidades, actitudes y valores que prioritariamente deberán fomentar entre sus alumnos.

3. Reconozcan a los y las adolescentes como el centro del proceso educativo; asuman que la curiosidad es el punto de partida del trabajo docente en ciencias naturales y se familiaricen con las explicaciones, nociones y preguntas comunes de los alumnos cuando se aproximan al conocimiento de los fenómenos físicos.

4. Adviertan que el entorno natural inmediato es el mejor medio para estimular la curiosidad y adquieran el hábito y las habilidades para motivar la observación y su registro, así como la reflexión de los y las adolescentes sobre los fenómenos físicos.

5. Se inicien en el manejo flexible y eficaz de los libros de texto y otros medios educativos, y adquieran la capacidad de diseñar actividades y secuencias de enseñanza adecuadas para adolescentes con diferentes características sociales y culturales.

ORGANIZACIÓN DE LOS CONTENIDOS

El programa del curso de la asignatura Introducción a la Enseñanza de: Física está organizado en tres bloques temáticos. Los bloques –sus propósitos y características básicas– son los siguientes:

En el bloque I, “¿Para qué enseñar física en la escuela secundaria?”, interesa que el alumno normalista reflexione acerca de las razones que lo llevaron a definirse vocacionalmente por la enseñanza de esta asignatura en la escuela secundaria, y sobre algunas percepciones comunes referentes a la física. Se analiza la importancia de enseñar y aprender física en la secundaria, con una breve revisión de la naturaleza de la ciencia y por qué ésta es una herramienta útil y poderosa para explicar y comprender el mundo que nos rodea. Se discute la necesidad de formar a las y los alumnos de la secundaria con una cultura científica básica, lo que se favorece con la observación de los fenómenos físicos en el entorno y su relación con hechos cotidianos. Se revisa la relación de los propósitos generales de la educación secundaria con los de la enseñanza de la física, para tener claridad de cómo contribuyen a los logros educativos de este nivel, y poder responder de manera informada a la pregunta: ¿vale la pena enseñar física?

En el bloque II, “¿Qué física enseñar y por qué?”, se busca propiciar una primera revisión sistemática de los contenidos en los programas de estudio de Introducción a la Física y a la Química, y de Física I y II, de educación secundaria.

El objetivo de este bloque es que los estudiantes obtengan una visión inicial y panorámica del curriculum de física que les permita comprender las relaciones entre temas, así como el nivel de profundidad con que habrán de tratarse éstos con los alumnos de la secundaria. Para ello no es necesario hacer una revisión detallada de sus contenidos. Los estudiantes cursarán, a lo largo de su permanencia en la escuela normal, varias asignaturas relacionadas con la enseñanza de la física, en las que tendrán oportunidad de profundizar en los contenidos particulares de esta ciencia y formarse para la docencia en la escuela secundaria.

Al revisar la secuencia de los contenidos, los alumnos podrán identificar los principales criterios de su organización y advertir cuál es la lógica de conjunto seguida en la elaboración del programa de estudios en este campo. El eje rector que se analiza es el de materia, energía y cambio, con especial énfasis en el movimiento y las transformaciones de la energía.

Interesa que el alumno normalista comprenda que con el estudio de la física se favorece en los adolescentes el desarrollo gradual de la abstracción. Lo anterior implica centrar el estudio de la física en su conceptualización más que en su matematización, es decir, es más importante que el adolescente aprenda a explicar los conceptos y relacionarlos con su entorno y hechos cotidianos, que memorizar fórmulas y realizar ejercicios mecánicos con ellas. En este bloque se propone también hacer patente la relación de algunos contenidos con las habilidades, valores y actitudes que se fomentan con su estudio, y reconocer lo anterior como una de las fuentes del programa de física para la escuela secundaria.

Finalmente se buscará relacionar la enseñanza de la física en este nivel con los antecedentes de la educación primaria –apoyándose en la revisión de los libros de texto gratuitos– y con las demás asignaturas de la educación secundaria.

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El sentido del bloque III, “¿Cómo enseñar física en la escuela secundaria?”, es que los estudiantes hagan suya la idea de que los y las adolescentes, en términos de su formación en física, no llegan a la escuela como recipientes vacíos que deben ser llenados con conocimientos válidos, sino que poseen muchas ideas y suposiciones sobre el mundo natural, que se han formado por su propia reflexión o adaptando a su manera elementos de conocimiento que reciben de su entorno y de los recibidos en la primaria. Aunque muchas de esas ideas sean científicamente erróneas, el normalista reconocerá que lejos de ser ideas sin sentido que deban ignorarse y desecharse para sustituirlas por datos y explicaciones correctas, pueden funcionar como punto de partida para buscar un aprendizaje orientado al cambio conceptual, procedimental y actitudinal.

Con estos antecedentes, aunados a los propósitos educativos del nivel y de la asignatura, se pretende que el estudiante de la normal se inicie en el estudio del enfoque para la enseñanza de la física en la secundaria, y lo conciba como la orientación adecuada para alcanzar los propósitos educativos señalados. Dicho estudio se hará tanto a partir de los documentos normativos de la SEP (plan y programas de estudio y libro para el maestro) y de otros materiales educativos, así como de actividades que le permitan identificar y analizar los principales rasgos del enfoque. Al hacerlo, los normalistas reflexionarán sobre la función que desempeñarán como futuros maestros para que las y los adolescentes se beneficien de las distintas actividades o estrategias didácticas, comparen resultados, establezcan conclusiones provisionales y, sobre todo, alimenten su curiosidad y formulen preguntas nuevas. Eso exige que los estudiantes aprendan a orientar e inducir la reflexión de las y los adolescentes, y a evitar comunicarles los resultados correctos que, supuestamente, la observación debe confirmar. Para esto tendrán un primer acercamiento con los elementos de la planeación –con base en las metas de la enseñanza– y de la evaluación de los logros del aprendizaje, por medio de un ejercicio de plan de clase.

Se busca, además, que los estudiantes se convenzan de que no existe un medio educativo más variado, sugerente y accesible que el propio entorno natural, y que aprender a aprovecharlo es un recurso didáctico de valor incomparable. Se trata de una idea sencilla, pero cuya apropiación presenta dificultades porque la mayor parte de nosotros no adquirió o ha perdido el hábito de mirar con atención y curiosidad el medio que le rodea. La tarea inicial es entonces que los propios normalistas recuperen y ejerciten la capacidad de observar, hacer preguntas y aventurar respuestas tanto sobre los fenómenos físicos del entorno natural como de otros más amplios.

Será útil que los estudiantes normalistas recuerden y contrasten sus propias experiencias escolares para identificar los rasgos de las que fueron estimulantes, tanto como los de aquellas que afectaron negativamente su interés por el conocimiento de la naturaleza. Para cerrar el curso se propone retomar las reflexiones iniciales y contrastarlas con lo revisado, así como con los rasgos deseables del perfil de egreso.

RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS

Este curso se relaciona de manera directa con asignaturas que los alumnos han estudiado anteriormente y con otras que cursarán de manera simultánea con éste.

Entre los cursos antecedentes tiene especial importancia la asignatura Propósitos y Contenidos de la Educación Básica I. Primaria, en la cual los estudiantes obtuvieron una visión de conjunto de los enfoques y la temática de ese ciclo educativo e hicieron una revisión somera del campo de las ciencias naturales y de su ubicación en el curriculum de la primaria. La continuación de esta asignatura en el segundo semestre, Propósitos y Contenidos de la Educación Básica II. Secundaria, permitirá relacionar la enseñanza de la física con los propósitos de la educación secundaria y con las demás asignaturas del curriculum.

En el curso Desarrollo de los Adolescentes I. Aspectos Generales, los alumnos normalistas adquirieron elementos para entender las características generales del adolescente. Durante el segundo semestre y posteriores se profundizará aún más en aspectos particulares sobre los adolescentes, que ayudarán a entenderlos como sujetos motivo de la acción educativa.

Lo revisado en la asignatura Estrategias para el Estudio y la Comunicación I y II del primero y segundo semestres respectivamente, deberá aplicarse en todas las asignaturas, de manera que se consoliden formas adecuadas para estudiar y comunicar resultados en general y, en particular, en lo relacionado a cómo enseñar física en la escuela secundaria.

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Las actividades de Escuela y Contexto Social propiciaron una familiarización inicial con las conductas de las y los adolescentes en el ambiente escolar, y con sus reacciones ante diversos tipos de propuestas didácticas. Con la asignatura Observación del Proceso Escolar, de este segundo semestre, los estudiantes podrán tener evidencias tanto de las formas de enseñanza de los maestros, como de algunas de las dificultades de aprendizaje de los alumnos.

La elaboración de las guías de observación de las formas de enseñar y de aprender la física en la escuela secundaria corresponde a esta asignatura y se aplican durante las visitas previstas en Observación del Proceso Escolar. Los profesores responsables del curso, con apoyo del maestro de grupo de la escuela secundaria, deberán ofrecer orientaciones a los estudiantes normalistas para indagar y reconocer las diferentes situaciones y problemas que se presentan en el trabajo de los adolescentes con los contenidos de física.

ORIENTACIONES DIDÁCTICAS GENERALES

A continuación se enuncian algunas recomendaciones de trabajo que sería conveniente desarrollar a lo largo del curso.

1. Lograr un conocimiento de los fines y contenidos de este programa, que sea compartido por el maestro y los alumnos. Será provechoso que, al iniciarse el curso, el maestro y el grupo analicen conjuntamente el programa para que queden claros sus propósitos formativos, la secuencia de sus componentes y el tipo de trabajo que se espera de cada quien. Durante el curso, cuando sea necesario, deberá regresarse a la lectura del programa para precisar por qué y para qué trabajar determinados contenidos y actividades.

2. Aprovechar los conocimientos y experiencias del alumno, adquiridos fuera o dentro de la escuela, para lograr así el acercamiento al conocimiento científico, sin esperar que los adolescentes –sólo por asistir a clase– desechen sus ideas y se apropien de las nociones y explicaciones dadas por el maestro. La enseñanza y el aprendizaje orientado a favorecer el cambio conceptual debe tomar en cuenta que las ideas previas mantienen estabilidad propia que las hace persistentes en los esquemas cognitivos de los alumnos, y que estas ideas plantean a los docentes la necesidad de ajustar los objetivos de enseñanza y concebir a las estrategias didácticas y a los medios de enseñanza como puentes entre lo que se considera valioso como meta del aprendizaje y el potencial de los alumnos para aprender en función de su desarrollo cognitivo, sus ideas previas, su interés y su curiosidad.

3. Asegurar una lectura comprensiva de la bibliografía básica y vincular las ideas que en ella se presentan con las actividades que se realicen en clase y con las labores externas de los alumnos en la observación del proceso escolar. Debe evitarse el riesgo común de que el material de lectura sea visto como algo separado del trabajo aplicado, que se lee por obligación y está sujeto a formas poco eficaces de control. Debe asumirse que la mejor forma de demostrar una buena lectura es incorporar su contenido al análisis, la discusión y la actividad práctica.

Si el maestro advierte que algunos alumnos muestran dificultades en el manejo de la bibliografía puede promover la formación de círculos de estudio que funcionen temporal o continuamente, solicitando la colaboración de los alumnos más adelantados.

4. Incluir actividades en el programa de trabajo del grupo en las cuales los estudiantes lleven a la práctica las observaciones y la indagación que –en temas especialmente relevantes– proponen los programas de educación secundaria, el libro para el maestro y los libros de texto para los alumnos de secundaria. Ello permitirá que los futuros maestros experimenten situaciones que vivirán sus alumnos, y anticipen algunos de los retos y dificultades pedagógicas que enfrentarán en su vida profesional.

5. Promover sistemáticamente la observación y el contacto de los estudiantes normalistas con los adolescentes en relación con el conocimiento de la naturaleza y el aprendizaje de la física. Una oportunidad de hacerlo sistemáticamente la ofrece la asignatura Observación del Proceso Escolar; sin embargo, deberá alentarse a los estudiantes para que busquen y aprovechen todas las ocasiones informales para hacerlo, sea con grupos escolares a los que tengan acceso o en su entorno familiar y de residencia. La familiarización con las formas de percepción y reflexión de los adolescentes, de sus reacciones ante estímulos cognitivos que poseen un propósito claro, permitirá que los estudiantes desarrollen su sensibilidad y su capacidad de empatía hacia la perspectiva desde la cual los adolescentes miran y tratan de dar sentido al mundo que les rodea.

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6. Realizar actividades complementarias de estudio para fortalecer la formación disciplinaria básica de la física. El maestro y los estudiantes deberán estar atentos a la detección oportuna de deficiencias y vacíos que pueden existir en la formación individual. En esos casos, el docente deberá orientar para el estudio y consulta de la bibliografía pertinente que, además de estar señalada como adicional en el anexo de este programa, es accesible y, en su mayor parte, se halla en el acervo de la biblioteca de la escuela.

Asimismo, deben utilizarse el material videograbado y programas de informática educativa, disponibles en la biblioteca de la escuela y accesibles en los Centros de Maestros. En ocasiones puede ser de interés acudir a las bibliotecas, hemerotecas o centros de documentación de otras instituciones educativas.

7. Establecer un adecuado equilibrio entre el trabajo individual y el de equipo que realicen los alumnos. Es claro que numerosas actividades de aprendizaje deben realizarse individualmente, en tanto que otras se benefician del esfuerzo de un grupo de trabajo. En este último caso deben observarse ciertas normas mínimas que aseguren la eficacia de esta modalidad de organización didáctica: la planeación clara del trabajo, la distribución equitativa de las tareas y el carácter realmente colectivo del análisis, la discusión y la elaboración del resultado final del trabajo. Estas normas son útiles porque evitarán una frecuente deformación del trabajo de equipo que fracciona temas de aprendizaje, no permite que los estudiantes visualicen los contenidos en su conjunto y oculta desequilibrios injustos en el esfuerzo realizado por cada alumno. Se sugiere establecer como criterio que los equipos no se integren con más de cinco alumnos.

8. Propiciar la redacción de notas de lectura, registros de observación y de resultados de los experimentos, así como diseños de actividades didácticas para el trabajo en el aula de escuela secundaria, entre otras. Es conveniente que cada alumno integre a lo largo del curso una carpeta personal con los productos del aprendizaje, que le será útil para ordenar y clasificar su trabajo, para consultarla durante los siguientes semestres, en su futuro trabajo profesional y, eventualmente, como elemento de evaluación.

9. Propiciar el análisis de los resultados de las jornadas de Observación del Proceso Escolar, con base en las actividades se presentan que al final del curso.

SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN

Los criterios y procedimientos para evaluar los conocimientos, habilidades y actitudes que los estudiantes adquieren durante el estudio de los temas del curso deben ser congruentes con los propósitos y las orientaciones didácticas que se han señalado.

Es necesario tener en cuenta que la evaluación, entendida como proceso permanente, permite identificar los avances y las dificultades en el aprendizaje de los estudiantes, además de aportar información que el maestro puede aprovechar para tomar decisiones que contribuyan a mejorar sus formas de enseñanza.

Para que los estudiantes tomen conciencia de los compromisos y tareas que les corresponde asumir, es conveniente que al iniciar el curso acuerden con el maestro los criterios y procedimientos que se aplicarán para evaluar. De esta manera tendrán los elementos básicos para reconocer aquellos campos específicos en los que requieren fortalecer su formación profesional.

Las características de este curso y el tipo de actividades que se realizan requieren de prácticas de evaluación diversas que evidencien no sólo los conocimientos que se adquieren, sino las actitudes que los alumnos manifiestan ante el trabajo individual y de grupo, hacia los adolescentes y la naturaleza.

Para evaluar, deben aprovecharse la participación de los alumnos en la clase, los textos escritos y las indagaciones que éstos realicen. En este caso, la evaluación no requiere de acciones ni productos distintos de los que se generan en el proceso de enseñar y aprender. Cuando se considere necesario que los alumnos muestren sus niveles de logro por medio de un desempeño destinado específicamente a la evaluación, los instrumentos que se elijan deben plantear retos para que los estudiantes apliquen su capacidad de análisis, juicio crítico, comprensión, relación, síntesis y argumentación, y proporcionar información sobre rasgos como los que se enuncian enseguida.

• Las actitudes que muestran los estudiantes por acercarse al conocimiento científico.

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• La comprensión de las intenciones educativas de la enseñanza de la física en la secundaria, a partir del análisis de los contenidos propuestos en los programas de estudio de ese nivel.

• La habilidad para vincular las elaboraciones teóricas con el análisis de las situaciones educativas relacionadas con la enseñanza y el aprendizaje de la física.

Para lograr lo anterior se sugiere tomar como base las recomendaciones de evaluación de los libros para el maestro de Biología, Física y Química. Una combinación de éstas podrá ayudar a utilizar los instrumentos adecuados para cada situación que se necesite evaluar.

BLOQUE I

¿PARA QUÉ ENSEÑAR FÍSICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA?

PROPÓSITOS

Con el estudio de los contenidos y las actividades que se realicen en este bloque se pretende que los estudiantes normalistas:

1. Reconozcan la importancia de enseñar y aprender física en la escuela secundaria.

2. Relacionen el desarrollo de habilidades, valores y actitudes con el estudio de la física en la escuela secundaria.

TEMAS

1. Algunas de las percepciones más comunes en torno a la física. La importancia de estudiar física en la escuela secundaria.

2. Los propósitos de la asignatura de Física en la educación secundaria y su contribución al logro de las finalidades de este nivel educativo.

3. Los valores, actitudes y habilidades del pensamiento científico que la enseñanza de la física desarrolla y fomenta. Su relación con los propósitos de la asignatura.

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

• AAAS (1997), “La naturaleza de la ciencia” y “Hábitos de la mente”, en Ciencia: Conocimiento para todos, México, Oxford University Press/SEP (Biblioteca del normalista), pp. 1-12, 187-200.

• Bonilla, Elisa, Armando Sánchez, Teresa Rojano, José A. Chamizo (1997), “Una reforma educativa en proceso. Las Matemáticas y las Ciencias Naturales en la educación básica de México”, en Educación 2001, núm. 28, septiembre, México, Instituto Mexicano de Investigaciones Educativas, pp. 42-46.

• Machold, Dolf K. (1995), “¿Vale la pena enseñar física?”, en La enseñanza de la Física en la escuela secundaria. Lecturas, México, SEP, pp. 115-120.

• Nieda, Juana y Beatriz Macedo (1998), “Importancia de la enseñanza de las ciencias en la sociedad actual”, en Un curriculum científico para estudiantes de 11 a 14 años, México, SEP (Biblioteca del normalista), pp. 19-24.

• Sagan, Carl (1997),” A mis profesores”, “Lo más preciado” y “Ciencia y esperanza”, en El mundo y sus demonios. La ciencia como una luz en la oscuridad, México, SEP (Biblioteca para la actualización del maestro), pp. 11-15, 17-39 y 41-58.

• Sánchez, Ana María (1999), “La física inútil”, en ¿Cómo ves?, año 1, núm. 2, México, UNAM, pp. 18-19.

• SEP (1995), “Objetivos para niños que aprenden ciencia”, en La enseñanza de la Química en la escuela secundaria. Lecturas, México, SEP, pp. 165-171.

• Torres, Rosa María (1998), “Las competencias cognitivas básicas”, en Qué y cómo aprender, México, SEP (Biblioteca para la actualización del maestro), pp. 71-81.

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ACTIVIDADES SUGERIDAS

TEMA 1. Algunas de las percepciones más comunes en torno a la física. La importancia de estudiar física en la escuela secundaria

1. Redactar un texto con los motivos personales que determinaron la elección profesional de ser docente de la especialidad de física (conservar el texto para analizarlo al final del curso).

Abrir una discusión por equipos para argumentar a favor o en contra de las siguientes opiniones sobre la física:

• La física es una ciencia para sabios.

• La física es sólo matemáticas y abstracción.

• Se puede aprender y enseñar física sin usar matemáticas.

• Lo importante en física es la interpretación de los conceptos.

• Los experimentos en física tienen la intención de corroborar lo ya descubierto.

Escoger un representante por equipo, quien pasará a formar parte de un panel de discusión, donde se presentarán las conclusiones del equipo y se polemizará con los otros equipos. Para concluir, leer en voz alta “A mis profesores”, de Sagan, y contrastar con lo planteado. Anexar al escrito de cada equipo las conclusiones de la discusión.

2. Leer “Lo más preciado”, de Sagan, y “La naturaleza de la ciencia”, de AAAS. Discutir en plenaria las siguientes afirmaciones que hacen los autores.

• “La ciencia es una actividad social compleja y es mezcla de lógica e imaginación”.

• “Cualquiera debe adquirir la habilidad para aprovechar las tecnologías domésticas y otras de uso diario”.

• “Lo que casi nunca encontramos –en las bibliotecas públicas, escaparates de revistas, programas de televisión en horas punta– es la prueba de la extensión del suelo marino y la tectónica de placas...”.

• “...las consecuencias del analfabetismo científico son mucho más peligrosas en nuestra época que en cualquier otra anterior”.

Incorporar hechos, noticias y experiencias que sirvan para argumentar y fomentar una toma de decisiones respecto a lo planteado.

3. Analizar los textos “Importancia de la enseñanza de las ciencias en la sociedad actual”, de Nieda, y “Ciencia y esperanza”, de Sagan. A partir del análisis, promover que los estudiantes expresen sus propios argumentos sobre la importancia de estudiar disciplinas científicas en la escuela secundaria y sus beneficios en la formación integral de los adolescentes. Exponer las conclusiones al grupo.

Observar el video La enseñanza de la ciencia en la escuela secundaria y abrir una discusión sobre la posibilidad de que la enseñanza de disciplinas científicas logre formar una sociedad científicamente alfabetizada, así como desarrollar en los adolescentes habilidades para resolver problemas de la vida diaria.

4. Observar el video Introducción al universo mecánico, de la colección Universo Mecánico, y leer “La física inútil”, de Sánchez. Elaborar individualmente un escrito con el tema “La importancia de estudiar física en la escuela secundaria”, a partir de las siguientes preguntas:

• ¿De qué manera está presente la física en el entorno y en los hechos cotidianos?

• ¿Cómo vincular las explicaciones de los hechos y fenómenos cotidianos con las ideas y conceptos físicos?

Escoger algunos trabajos para ser leídos en clase y complementar con las ideas del resto del grupo.

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TEMA 2. Los propósitos de la asignatura de Física en secundaria y su contribución al logro de las finalidades de este nivel educativo

5. Leer “¿Vale la pena enseñar física?”, de Machold, y “Las competencias cognoscitivas básicas”, de Torres. Formar equipos, discutir y llegar a una conclusión sobre las siguientes preguntas:

• ¿Cómo puede contribuir la enseñanza de la física al logro, en los adolescentes, de habilidades del pensamiento científico que permitan asegurar una alfabetización científica?

• ¿De qué forma puede llegar a influir el aprendizaje de la física al desarrollo de un pensamiento crítico y racional?

• ¿Cuál es la importancia de incorporar las ideas y conceptos de la física en las explicaciones de los fenómenos físicos?

• ¿Vale la pena enseñar física cuando es posible vivir sin conocer la visión de la física de los hechos y fenómenos cotidianos? ¿Por qué?

Escoger un representante por equipo para que pase a un panel de discusión a exponer las conclusiones del equipo. Seleccionar a un relator, que registre lo esencial de las participaciones de los expositores.

Al final de las intervenciones, el resto del grupo podrá intervenir para comentar dudas, hacer precisiones sobre las exposiciones y concluir sobre cómo contribuye la enseñanza de la física al logro de los propósitos de formación científica de los adolescentes.

6. Leer “Prioridades del plan de estudios” y los capítulos de las asignaturas Introducción a la Física y a la Química y Física I y II, en Plan y programas de estudio. Educación Básica. Secundaria. Por equipos relacionar ambos textos con la intención de argumentar la contribución de la enseñanza de la física a los propósitos de secundaria. En plenaria responder y argumentar la pregunta que da nombre al texto de Machold, “¿Vale la pena enseñar física?”.

7. Leer “Una reforma educativa en proceso. Las Matemáticas y las Ciencias Naturales en la educación básica de México”, de Bonilla y otros. Analizar la forma en que se concretan en el plan de estudios las propuestas para atender:

• La necesidad de desarrollar competencias básicas.

• Los propósitos de alfabetización científica de los adolescentes.

• Los propósitos de la enseñanza de la física.

TEMA 3. Los valores, las actitudes y las habilidades que la enseñanza de la física desarrolla y fomenta. Su relación con los propósitos de la asignatura

8. Formar equipos para leer el texto “Hábitos de la mente”, de AAAS, y “Objetivos para niños que aprenden ciencia”, de SEP. De este último se sugiere organizar el texto a manera de tabla continua y pegarla en un lugar visible del salón. Conviene conservarla para utilizarla como referente permanente.

En hojas de rotafolio o cartulinas escribir los títulos de los cuatro grandes campos de formación: valores, habilidades, actitudes y conocimientos apoyándose en la tabla y en Plan y programas de estudio. Educación básica. Secundaria. Por equipo, anotar la contribución de la física a cada campo de formación de los adolescentes e intercambiar las tarjetas con otro equipo.

Una vez que todos los equipos hayan anotado sus propuestas, leerlas y argumentar acuerdos y desacuerdos. A manera de conclusión relacionar lo anotado en las hojas de rotafolio o cartulinas con los propósitos que trata de lograr la enseñanza de la física y concluir con un escrito breve por equipo, en el cual se aborde la importancia de la asignatura de Física y su contribución a las finalidades de la escuela secundaria.

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BLOQUE II.

¿QUÉ FÍSICA ENSEÑAR Y POR QUÉ?

PROPÓSITOS

Con el estudio de los contenidos y las actividades que se realicen en este bloque se pretende que los estudiantes normalistas:

1. Comprendan la organización y secuencia de contenidos de la asignatura de Física en los programas de estudio.

2. Identifiquen la relación de los contenidos de la asignatura con las habilidades del pensamiento científico.

3. Reconozcan la continuidad de los contenidos de Ciencias Naturales de la educación primaria con los de Física, así como la relación de ésta última con otras asignaturas de la escuela secundaria.

TEMAS

1. Los criterios de organización de los contenidos de física en los programas de estudio: conceptos unificadores y la física como una ciencia fenomenológica.

2. Contenidos de especial interés para el desarrollo de habilidades del pensamiento científico. Valores y actitudes relacionados con el cuidado del ambiente.

3. El estudio de la física y los contenidos de Ciencias Naturales de educación primaria, así como su relación con otras asignaturas del plan de estudios de la educación secundaria.

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

• Feynman, Richard (1989), “La relación de la física con otras ciencias”, en Las lecturas Feynman de física, Wilmington, EUA, Addison-Wesley Iberoamericana, pp. 1-11.

• Hecht, Eugene (1990), “La filosofía de la física”, en Física en perspectiva, Wilmington, EUA, Addison-Wesley Iberoamericana, pp. 1-7.

• Lozano, Juan Manuel (1995), “Física y otras cosas”, en Cómo acercarse a la física, México, CNCA/Noriega Editores, pp. 5-13.

• SEP (2000), “Valores, actitudes y habilidades necesarios en la enseñanza de las ciencias y su relación con el desarrollo cognitivo de los alumnos de educación básica”, México. Texto basado en el capítulo “Habits of mind”, en AAAS (1993), Benchmarks for Science Literacy, Nueva York, Oxford University Press, pp. 281-300.

ACTIVIDADES SUGERIDAS

TEMA 1. Los criterios de organización de los contenidos de Física en los programas de estudio: conceptos unificadores y la física como una ciencia fenomenológica

1. Leer “Organización general de los contenidos” de las asignaturas Introducción a la Física y a la Química y Física I y II, en Plan y programas de estudio. Educación básica. Secundaria, y discutir en plenaria las siguientes preguntas:

• ¿Por qué se inicia el estudio de la física con la asignatura Introducción a la Física y a la Química, en lugar de estudiar directamente física en el primer año?

• ¿Cuáles son los principios que orientan la organización de los programas de Introducción a la Física y a la Química y Física I y II?

• Identifique cinco temas del programa relacionados con movimiento y cinco con energía como contenido central.

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2. Leer “La filosofía de la física”, de Hecht, y “Física y otras cosas”, de Lozano. Revisar por equipos Plan y programas de estudio. Educación básica. Secundaria en lo referente a las asignaturas Introducción a la Física y a la Química y Física I y II, a fin de:

• Explicar la organización alrededor de los conceptos unificadores: materia, energía y cambio.

• Identificar temas del programa cercanos a la experiencia de los alumnos.

• Relacionar al menos cinco conceptos centrales que se trabajan en diferentes momentos del programa.

• Explicar en qué medida el tema del movimiento y el de la relación entre energía y materia podrían ser considerados como ejes rectores del programa.

Elaborar conclusiones y escoger un equipo que comentará a todo el grupo los acuerdos a que llegaron. El resto del grupo participará complementando las conclusiones.

3. A partir del capítulo “Programa”, en Introducción a la Física y a la Química, Física I y II en Plan y programas de estudio. Educación básica. Secundaria, identificar por equipo dos contenidos por grado que puedan clasificarse de la siguiente manera:

• Contenidos que tienen utilidad para que los estudiantes comprendan su entorno cotidiano e interactúen con él.

• Contenidos que tienen una utilidad indirecta en el sentido de que su uso no es inmediato, aunque su estudio e investigación favorecen el desarrollo de habilidades para que los adolescentes las apliquen posteriormente.

• Contenidos que para los adolescentes pueden ser de especial interés valoral y personal.

Presentar ante el grupo los resultados y comentarlos en plenaria.

4. Formar equipos para identificar en Plan y programas de estudio. Educación básica. Secundaria los contenidos que se relacionan con los siguientes temas:

• La medición de las propiedades de la materia y sus estados de agregación.

• La energía y sus transformaciones.

• El espacio y el tiempo a través de su relación: el movimiento.

• La composición, la diversidad de propiedades y la organización de la materia.

• La metodología de la investigación y el pensamiento científico.

Anotar los contenidos identificados y concluir sobre la lógica con que están organizados en los programas.

5. Seleccionar por equipo uno de los temas de la actividad anterior, a fin de revisar el tratamiento de los contenidos en dos libros de texto aprobados para su uso en secundaria y procurando que cada equipo tenga libros diferentes. Considerar los siguientes elementos para elaborar el análisis:

• Las metas de enseñanza que pretende alcanzar (en términos de habilidades, valores, actitudes y conocimientos).

• La claridad, coherencia y nivel de complejidad del texto, así como la relación de los temas con el entorno y hechos cotidianos.

• Las actividades experimentales, de investigación y de aprovechamiento del medio que se proponen.

• La función de las ilustraciones, gráficas y tablas de datos.

• Los trabajos que pueden producir los alumnos y que permitirían evaluar su desempeño de manera continua.

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• La propuesta de evaluación.

Exponer ante el grupo su análisis.

TEMA 2. Contenidos de especial interés para el desarrollo de habilidades del pensamiento científico. Valores y actitudes relacionados con el cuidado del ambiente

6. Leer “Valores, actitudes y habilidades necesarios en la enseñanza de las ciencias y su relación con el desarrollo cognitivo de los alumnos de educación básica”, y seleccionar en los grados que corresponden a la educación secundaria aquellos rasgos que les parezcan más relevantes de la contribución de la física a los propósitos del nivel educativo. Relacionarlos con aquellos contenidos del programa de Física y elaborar un cuadro como el siguiente.

Contenidos

Valores

Habilidades

Actitudes

7. De la columna de contenidos seleccionar aquellos que sean de especial interés personal y valoral, es decir, aquellos que puedan preparar a los adolescentes para fomentar el cuidado y la preservación del ambiente; por ejemplo, aprovechar de manera adecuada los recursos energéticos no renovables. Discutir cómo se podrían estudiar en relación con la experiencia cotidiana, por ejemplo, recursos energéticos y ahorro en el consumo de energía. Trabajar uno de los contenidos, para proponer cómo se podría desarrollar en la escuela secundaria para fomentar el escepticismo racional y habilidades del pensamiento científico como la observación, la manipulación o la elaboración de hipótesis.

8. A manera de síntesis elaborar un pequeño ensayo por equipo sobre las siguientes ideas:

• La habilidad para interpretar datos y estadísticas a partir de la lectura de escalas se puede vincular con el estudio de las propiedades de la materia.

• Los valores y actitudes que fomentan una relación más responsable con el ambiente se pueden relacionar con el tema de energía.

Por equipos, sugerir dos temas del programa que fomenten el desarrollo de alguna habilidad, valor o actitud, y hacerlo explícito. Escoger algunos de los trabajos para leerlos ante el grupo y complementarlos con opiniones del resto de la clase.

TEMA 3. El estudio de la física y los contenidos de Ciencias Naturales de la educación primaria, así como su relación con otras asignaturas del plan de estudios de secundaria

9. Retomar la lectura de “Valores, actitudes y habilidades necesarios en la enseñanza de las ciencias y su relación con el desarrollo cognitivo de los alumnos de educación básica” y, de manera individual, escoger un valor, una actitud o una habilidad que se favorece mediante la enseñanza de la física en la secundaria.

10. En equipos, revisar los libros de texto gratuitos de Educación primaria. Ciencias Naturales, de SEP, a fin de conocer los contenidos que se estudian e identificar los que tienen relación con los de física.

Con la información de la actividad anterior, completar un cuadro como el siguiente. Guiarse con los ejemplos, en los cuales se muestran para cada tema aspectos puntuales y no necesariamente exhaustivos.

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Valor, habilidad o actitud que se

promueve en la educación primaria

Contenidos de Ciencias Naturales relacionados con la

Física (grado)

Contenidos de Física que desarrolla ese valor, habilidad o

actitud (grado

Valor, habilidad o actitud en la

educación secundaria

Focalización de la observación

Estados de agregación de la materia

(tercero)

Propiedades de la materia

(primero y segundo)

Registro de mediciones y manipulación de

instrumentos

Responsabilidad para el uso racional de los

recursos naturales y ahorro de energía

Fuentes de energía (quinto)

Nociones básicas de energía (primero)

Responsabilidad para el uso racional de los

recursos naturales y ahorro de energía

11. A manera de conclusión, construir un mapa conceptual con el seguimiento de las habilidades, valores y actitudes que se desarrollan en la primaria (de ser necesario, para la construcción del mapa conceptual apoyarse en los capítulos de evaluación de los libros para el maestro de física, Química y Biología). Escoger un contenido relacionado con la física que los promueve y mostrar cómo se continúa este trabajo en la educación secundaria.

Exponer ante el grupo los mapas y enriquecer con comentarios del resto del grupo la importancia de lograr la articulación de niveles de la educación básica.

12. Leer “La relación de la física con otras ciencias”, de Feynman. Por equipos distribuirse las asignaturas que se estudian en la escuela secundaria y con base en Plan y programas de estudio. Educación Básica. Secundaria, revisar el programa de dicha asignatura e identificar aquellos contenidos que tienen relación con algún(os) tema(s) del programa de Física.

Seleccionar un tema de física que pueda relacionarse con otras asignaturas del curriculum de secundaria. Destacar las habilidades, valores y actitudes que la enseñanza de la Física desarrolla en ese tema e identificar las que desarrollan las otras asignaturas.

Presentar ante el grupo las conclusiones y discutir en plenaria cómo las asignaturas mantienen una relación con el perfil del alumno que se forma en la escuela secundaria.

BLOQUE III.

¿CÓMO ENSEÑAR FÍSICA EN LA ESCUELA SECUNDARIA?

PROPÓSITOS

Con el estudio de los contenidos y las actividades que se realicen en este bloque se pretende que los estudiantes normalistas:

1. Analicen los aspectos fundamentales del enfoque para la enseñanza de la física en la educación secundaria y conozcan algunas recomendaciones didácticas generales que les permitan identificar las formas de trabajo congruentes con los propósitos del nivel educativo. En particular, que reconozcan la trascendencia de las metas de enseñanza como base de la planeación y las funciones de la evaluación en los logros del aprendizaje a lo largo del proceso educativo.

2. Identifiquen algunos de los retos para la enseñanza y el aprendizaje de la física y reconozcan algunas estrategias didácticas para afrontarlos.

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TEMAS

1. Características básicas de la metodología de enseñanza propuesta para la física en la escuela secundaria.

2. Formas de trabajo congruentes con la metodología de enseñanza propuesta para la física. Recomendaciones didácticas generales.

3. Retos más comunes en la enseñanza y en el aprendizaje de la física: importancia de la experiencia cotidiana, trabajo experimental y conceptualización de los contenidos de física.

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

• AAAS (1997), “Aprendizaje y enseñanza efectivos”, en Ciencia: conocimiento para todos, México, Oxford University Press/SEP (Biblioteca del normalista), pp. 203-214. Bloembergen, Nicolaas (1989), “La física en nuestra vida cotidiana y la física como aventura intelectual”, en Nobel-Laureates, UNESCO, y en SEP (1995), La enseñanza de la Física en la escuela secundaria. Lecturas, México, SEP, pp. 45-47.

• Driver, Rosalind, Edith Guesne y Andrée Tiberghien (1989), “Las ideas de los niños y el aprendizaje de las ciencias” y “Algunas características de las ideas de los niños y sus implicaciones en la enseñanza”, en Ideas científicas en la infancia y en la adolescencia, Madrid, MEC/Morata, pp. 240-258 y 291-304, y en SEP(1995), La enseñanza de la Química en la escuela secundaria. Lecturas, México, SEP, pp. 173-180 y 217-225.

• Feynman, Richard (1989), “¿Qué es la ciencia?” en Nobel-Laureates, UNESCO, pp. 99-112, y en SEP (1995), La enseñanza de la Física en la escuela secundaria. Lecturas, México, SEP, p. 104.

• Gardner, Howard (1997), “Malentendidos en física”, en La mente no escolarizada, México, Cooperación Española/SEP (Biblioteca del normalista), pp. 157-162.

• Novak, Josep D. (1978), “El proceso de aprendizaje y la efectividad de los métodos de enseñanza”, en Perfiles educativos, núm. 1, pp. 10-31, y en SEP (1995), La enseñanza de la Biología en la escuela secundaria, México, SEP, pp.194-214.

• Nieda, Juana y Beatriz Macedo (1998), “Importancia del tramo educativo 11-14 años”, en Un curriculum científico para estudiantes de 11 a 14 años, México, SEP (Biblioteca del normalista), pp. 25-35.

ACTIVIDADES SUGERIDAS

TEMA 1. Características básicas de la metodología de enseñanza propuesta para la física en la escuela secundaria

1. Redactar de manera individual un ensayo con las características de una clase de física en la escuela secundaria, para ello aprovechar las siguientes frases:

• Lo que más me gustaba de la clase de física era…

• El o la profesora, al dar su clase, …

• La evaluación consistía en…

• El tema que siempre me pareció difícil fue…

• Creo que habría aprendido más y mejor si…

Leer algunos de los trabajos en plenaria y elaborar conclusiones sobre la forma en que aprendieron física. Pedirle a algunos maestros de otras asignaturas de la escuela normal que les platiquen cómo eran sus clases de física y qué impresión tienen de la asignatura. Pueden diseñar colectivamente algún instrumento de entrevista para registrar las opiniones con base en las frases anteriores.

En plenaria, caracterizar los rasgos fundamentales de la forma de enseñanza de la física. A manera de lista, proponer algunas recomendaciones y cuidados que habría que tener en cuenta para cambiar las percepciones negativas de la física en la secundaria. Retomar la lectura “A mis profesores”, de Sagan, del bloque I.

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2. De manera individual leer “Aprendizaje y enseñanza efectivos”, de AAAS, y “Enfoque” en el Libro para el maestro. Educación secundaria. Física. Comparar las conclusiones de la actividad anterior con las lecturas. Comentar las semejanzas y las diferencias encontradas. Abrir una discusión sobre el enfoque para la enseñanza de la física en la secundaria, con base en las siguientes preguntas:

• ¿Cómo se toman en cuenta las características y las necesidades de los alumnos de la escuela secundaria al enseñarles física?

• ¿Por qué se dice que “comprender es tender puentes entre lo conocido y lo desconocido”?

• ¿Cuál es el papel de la experimentación, la resolución de problemas y de las matemáticas en la propuesta metodológica para la enseñanza de la física en la escuela secundaria?

3. Analizar y discutir el esquema de la página siguiente sobre algunos de los rasgos fundamentales del enfoque para la enseñanza de las ciencias en la escuela secundaria. Agregar otros aspectos que detecten ausentes en el esquema a partir de las lecturas anteriores.

Leer “Mediciones, instrumentos y unidades de medida. Densidad” en el libro para el maestro de Química e identificar en ese ejemplo de clase los rasgos del enfoque para la enseñanza de la ciencia que el maestro aplica. Valorar la forma en que se aplica el enfoque y, en caso de detectar alguna forma poco recomendable de aplicación del mismo, sugerir una forma más adecuada.

TEMA 2. Formas de trabajo congruentes con la metodología de enseñanza propuesto para la física. Recomendaciones didácticas generales

4. Elegir por equipos alguna de las siguientes situaciones, analizarlas y escribir las posibles respuestas a las preguntas planteadas (se recomienda revisar algún libro de física para resolver con más fundamentos la situación escogida).

Situación A: ¡Puedes levantarte!

Si le dijéramos a alguien: “Ahora usted se sentará en una silla de tal manera que, sin estar atado, no podrá levantarse”, lo más probable es que nos asegure que él puede ponerse de pie.

Pero hagamos la prueba. Sentarse con el cuerpo en posición vertical, formando un ángulo recto con las piernas, sin meterlas debajo de la silla, intentar ponerse de pie, sin cambiar la posición de las piernas y sin echar el cuerpo hacia delante. ¿Qué sucede? ¿Por qué? ¿Se podría levantar alguien con piernas muy fuertes? ¿De qué forma es posible levantarse?

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Situación B: ¡Por eso me levanto tan cansado!

En una ocasión, los periódicos de París publicaron un anuncio según el cual por 25 centavos se ofrecía dar a conocer el procedimiento de viajar barato, sin el menor cansancio y a una velocidad mayor a los 900 km/h. No faltaron crédulos que enviaron sus 25 centavos. Cada uno de ellos recibió por correo una carta que decía: “Ciudadano, quédese usted tranquilamente en su casa y recuerde que la Tierra da vueltas. Usted recorre cada día 25 000 km y al llegar la noche su velocidad aumentará. Si gusta de disfrutar de vistas más pintorescas abra su ventana y contemple el cuadro conmovedor del firmamento”. ¿Tenía razón el autor del anuncio del periódico? ¿Por qué?

Situación C: ¿Para adelante o para atrás?

Cuando un tren se encuentra en reposo y va a empezar a andar, primero se mueve hacia atrás y luego hacia adelante. ¿Por qué hacen esto los maquinistas? ¿Tendrá algo que ver con la física? Explicar.

5. Observar el video Cómo se enseña hoy física en la escuela secundaria y leer “El proceso de aprendizaje y la efectividad de los métodos de enseñanza”, de Novak. Posteriormente, diseñar para la situación seleccionada de la actividad anterior un primer acercamiento a un plan de clase, es decir, la forma en que se enseñaría el tema a los adolescentes en la clase de física. Pueden utilizar como guía los siguientes indicadores:

• Propósitos de la actividad a desarrollar.

• Habilidades, valores, actitudes y conocimientos que se van a trabajar.

• Estrategia didáctica para lograr tales fines.

• Tiempo en el que se realizará la actividad.

• Información que se puede utilizar para evaluar la actividad.

Escoger un equipo para cada situación que presente al grupo sus conclusiones y enriquecerlas con comentarios de los planes de clase.

6. Escuchar el audio “La enseñanza de la Química II”, de La enseñanza de la Química en la escuela secundaria. Audios, de SEP, y leer “Las ideas de los niños y el aprendizaje de las ciencias” y “Algunas características de las ideas de los niños y sus implicaciones en la enseñanza”, de Driver y comentar en equipo:

• ¿De qué forma adquieren los adolescentes ideas o interpretaciones acerca de la naturaleza?

• ¿Qué implicaciones tiene para el aprendizaje escolar la estabilidad de algunas interpretaciones de los y las adolescentes sobre los fenómenos físicos?

• ¿Qué utilidad reporta al maestro que los adolescentes tengan concepciones y explicaciones similares acerca de los fenómenos y procesos físicos?

• ¿Cómo pueden las ciencias ayudar a que los adolescentes reestructuren sus ideas?

Con la información obtenida elaborar un mapa conceptual acerca de las características de las ideas de los niños y los adolescentes. Darlo a conocer al grupo y analizar acuerdos y desacuerdos.

7. Discutir en plenaria el papel de la planeación y de la evaluación para el logro de los propósitos educativos de la asignatura a partir de las siguientes lecturas: “La planeación” en el libro para el maestro de Biología, y “La evaluación” en los libros para el maestro de Física y Química. Responder en plenaria las siguientes preguntas:

• ¿Qué es necesario considerar para realizar una planeación efectiva?

• ¿Qué papel juegan las metas del aprendizaje en la planeación?

• ¿Cómo se relacionan la planeación y la evaluación?

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Analizar y discutir el siguiente esquema y elaborar un mapa conceptual con las ideas clave. Escoger algunos para presentarlos ante el grupo y, con base en las lecturas realizadas sobre el enfoque de enseñanza, la planeación y la evaluación, regresar al ejercicio de diseño del plan de clase y afinar su propuesta. Presentar al grupo algunos de los trabajos de planeación actualizados y argumentar la razón de los cambios y agregados.

TEMA 3. Retos más comunes en la enseñanza y en el aprendizaje de la física: importancia de la experiencia cotidiana, trabajo experimental y conceptualización de los contenidos de física

8. Identificar en el “Enfoque” del Libro para el maestro. Física. Secundaria, lo que se dice acerca de la importancia de la experiencia cotidiana, el trabajo experimental y la conceptualización de los contenidos de física. Leer “La física en nuestra vida cotidiana y la física como aventura intelectual”, de Bloembergen; la página 104 del artículo “¿Qué es la ciencia”, de Feynman; “Malentendidos en física”, de Gardner, e “Importancia del tramo educativo 11-14 años”, de Nieda. En equipo discutir los retos que implica para el docente el trabajo con los temas de física de acuerdo con los siguientes elementos:

• La edad de los alumnos.

• El desarrollo intelectual de los estudiantes.

• La importancia de la experiencia cotidiana.

• El papel del trabajo experimental.

• La conceptualización de los contenidos de física.

Realizar una plenaria y comentar los acuerdos y los desacuerdos.

9. Por equipos, escoger un tema del programa que, mediante una actividad, pueda presentarse a manera de escenificación. Apoyarse en el Libro para el maestro. Física. Secundaria. Considerar:

• Importancia de la experiencia cotidiana, trabajo experimental y conceptualización de los contenidos de física.

• Formas de trabajo cercanas y lejanas al enfoque de enseñanza de la física.

• Estrategias adecuadas e inadecuadas para trabajar temas de física con los adolescentes.

La parte del grupo que esté como espectador durante la representación deberá identificar los dos aspectos anteriores de diseño. En plenaria y después de cada exposición, analizar lo identificado por los espectadores y hacer recomendaciones sobre formas de trabajo alternativas a las representadas.

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10. Retomar las reflexiones del inicio del curso (primera actividad del tema 1 del bloque I) y escribir un ensayo que refleje cómo cambiaron. Leer del Plan y programas de estudio. Licenciatura en Educación Secundaria los rasgos deseables del perfil de egreso y completar el ensayo, planteando cuáles de los rasgos se vieron fortalecidos con lo estudiado en esta asignatura.

11. A manera de cierre, identificar los retos que implica para el maestro la enseñanza de la física en la escuela secundaria. Proponer por equipos un contenido del programa de física y hacer una propuesta sobre cuáles pueden ser los orígenes de las dificultades identificadas. Apoyarse en las lecturas realizadas, en los resultados de la observación del funcionamiento escolar y escoger algunos trabajos para exponer al grupo. Elaborar en plenaria recomendaciones para la enseñanza y el aprendizaje de los contenidos expuestos en función de los retos identificados.

Actividades que pueden ser llevadas a cabo durante las prácticas de la asignatura Observación del Proceso Escolar:

• Completar un cuadro como el de la siguiente página con lo que sucede en la clase observada.

Habilidades, valores y

actitudes que el docente pretende

fomentar y fortalecer

Habilidades, valores y

actitudes que los alumnos

demuestren

Estrategias didácticas que

utiliza el docente

Contenidos de física (o que se

pueden relacionar con la física) trabajados

• Identificar los rasgos del enfoque que son considerados por el docente al desarrollar su práctica, así como aquellos que no son tomados en cuenta o que son aplicados de manera inadecuada.

Después de la jornada de observación, analizar en grupo sus experiencias e identificar:

• De las habilidades, valores y actitudes que se pretendían desarrollar por parte del docente: ¿cuáles fueron las menos trabajadas? ¿A qué se pudo deber esta situación?

• Las estrategias didácticas que el docente utilizó, ¿fueron las más adecuadas? ¿Por qué?

• ¿Podrían proponer alguna otra?

• ¿Qué cambios introducirían al desempeño docente para estar más acordes con el enfoque para la enseñanza?

Se recomienda incorporar al informe de la práctica los indicadores sugeridos en las actividades del bloque, a fin de identificar aciertos y errores de la enseñanza en la secundaria.

MATERIALES DE TRABAJO (Material sugerido no incluido en esta antología)

• SEP (1995), Libro para el maestro. Física. Educación secundaria, México.

— (1994), Libro para el maestro. Química. Educación secundaria, México.

— (1994), Libro para el maestro. Biología. Educación secundaria, México.

— (1995), “La enseñanza de la Química II”, en La enseñanza de la Química en la escuela secundaria, lado B, México, 45 min. (audiocintas).

— (1997), Cómo se enseña hoy Física en la escuela secundaria, México (videocinta).

— (1993), La enseñanza de la ciencia en la escuela secundaria, videocinta de la serie Programa de Actualización del Maestro, México.

— (1993), Libro integrado. Primer grado, México.

— (1994), Libro integrado. Segundo grado, México.

— (1993), Libro recortable. Primer grado, México.

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— (1994), Libro recortable. Segundo grado, México.

— (1996), Ciencias Naturales. Tercer grado, México.

— (1997), Ciencias Naturales. Cuarto grado, México.

— (1998), Ciencias Naturales. Quinto grado, México.

— (1999), Ciencias Naturales y Desarrollo Humano. Sexto grado, México.

— (1993), Plan y programas de estudio. Educación básica. Primaria, México.

— (1993), Plan y programas de estudio. Educación básica. Secundaria, México.

— (1996), Introducción al universo mecánico, videocinta núm. 1 de la serie Universo Mecánico, México.

— (1995), La enseñanza de la Biología en la escuela secundaria. Lecturas, México.

— (1995), La enseñanza de la Química en la escuela secundaria. Lecturas, México.

— (1996), La enseñanza de la Física en la escuela secundaria. Lecturas, México.

BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL (Material sugerido no incluido en esta antología)

La siguiente bibliografía corresponde a una selección de textos, videocintas, audiocintas y CD Rom que se encuentra en las bibliotecas de las escuelas normales. Es tan sólo una muestra de los materiales educativos que pueden consultarse para aclarar dudas de contenido, profundizar en algunos temas o simplemente para saber más sobre diversos aspectos relacionados con la física u otras áreas de las ciencias naturales. Por lo mismo, se sugiere revisar el catálogo de la biblioteca, así como consultar otras bibliotecas, para fomentar el hábito de la lectura; en este caso, para comprender mejor los fenómenos físicos y los procesos naturales.

Física

• Hecht, Eugene, Física en perspectiva, Addison-Wesley.

• Hewitt, Paul G., Física conceptual, Addison-Wesley.

• Parker, Sybil P., Diccionario McGraw Hill de Física, 2 tomos, McGraw Hill.

Química

• Chopin, Gregory R. et al., Química, Publicaciones Cultural.

• Garritz, A. y J. A. Chamizo, Química, Addison-Wesley.

• Parker, Sybil P., Diccionario McGraw Hill de Química, 2 tomos, McGraw Hill.

Biología

• Parker, Sybil P., Diccionario McGraw Hill de Biología, 2 tomos, McGraw Hill.

• Sherman, I. W. y V. G. Sherman, Biología. Perspectiva humana, McGraw-Hill.

• Ville, Claude A., Biología, McGraw Hill.

Educación ambiental

• Giordan, André y Chistian Souchon, La educación ambiental: guía práctica, Madrid, Díada.

• Miller, G. Tyller Jr., Ecología y medio ambiente, Grupo Editorial Iberoamericana.

• Ondarza, Raúl, El impacto del hombre sobre la Tierra, México, Trillas.

• Atlas de ecología. Nuestro planeta, Cultural de Ediciones.

• Atlas Mundial del Medio Ambiente. Preservación de la naturaleza, Cultural de Ediciones.

Educación para la salud

• Diccionario visual del cuerpo humano, Altea.

• Clark, John O. E., El cuerpo humano, Tusquets.

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• Sánchez Mora, Ma. del Carmen, Vida y nutrición, Siglo XXI.

• SEP, Guía de estudio para maestros. Temas de educación sexual, equidad de género y prevención de adicciones. Quinto y sexto grados, México, SEP.

• Werner, David, Donde no hay doctor, Pax.

Ciencia, tecnología y sociedad

• Bernal, John D., La ciencia en nuestra historia, vol. I y La ciencia en nuestro tiempo, vol. II , Nueva Imagen.

• Derry, T. K. y Trevor Williams, Historia de la tecnología, 5 vols., Siglo XXI.

• Fancello, Omiti, El camino de la ciencia, 2 tomos, Conaculta.

• Mason, Stephen, Historia de las ciencias, 5 vols., Alianza Editorial.

• Trabulse, Elías, Historia de la ciencia y la tecnología, El Colegio de México.

• Enciclopedia de la ciencia y la técnica, vol. 13, Geo/Océano.

Colecciones bibliográficas

• La ciencia desde México, colección del Fondo de Cultura Económica.

• Los señores, colección de Editorial Pangea.

• Viajeros del conocimiento, colección de Editorial Pangea.

Colecciones en videocintas

• El mundo de la Química.

• Planeta Tierra.

• Testigo ocular.

• Universo interior.

• Universo mecánico.

• Los dinosaurios.

• La alegría de la vida.

• Odisea tecnológica.

• Cosmos.

• El cerebro.

Colecciones en audiocintas de la SEP

• Serie: Ciencia y científicos.

• Serie: El conocimiento en la escuela. Ciencias Naturales II. Primaria. 2 audiocintas.

• La enseñanza de la Biología en la escuela secundaria, cintas 1 y 2, México, SEP.

• La enseñanza de la Química en la escuela secundaria, México, SEP.

• La enseñanza de la Física en la escuela secundaria, México, SEP.

Colección ZETA Multimedia (CD Rom)

• Enciclopedia de la naturaleza.

• Enciclopedia de la ciencia.

• Cómo funcionan las cosas.

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21

MATERIAL

DE

APOYO

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LA NATURALEZA DE LA CIENCIA

AAAS (1997) A lo largo de la historia de la humanidad, se han desarrollado y probado muchas ideas relacionadas entre sí sobre los ámbitos físico, biológico, psicológico y social. Dichas ideas han permitido a las generaciones posteriores entender de manera cada vez más clara y confiable a la especia humana y su entorno. Los medios utilizados para desarrollar tales ideas son formas particulares de observar, pensar, experimentar y probar, las cuales representan un aspecto fundamental de la naturaleza de la ciencia y reflejan cuánto difiere ésta de otras formas de conocimiento. La unión de la ciencia, las matemáticas y la tecnología conforma el quehacer científico y hace que éste tenga éxito. Aunque cada una de estas empresas humanas tiene su propio carácter e historia, son interdependientes y se refuerzan entre sí. De acuerdo con ello, en los tres primeros capítulos de RECOMENDACIONES se esbozan perfiles de la ciencia, las matemáticas y la tecnología, que ponen de relieve sus papeles en la labor científica y revelan algunas semejanzas y conexiones entre ellas. En este capítulo se dan recomendaciones sobre qué conocimientos del modo en que opera la ciencia son requisitos para la formación científica. Se hace hincapié en tres principales temas: 1. la visión del mundo científico, 2. los métodos científicos de investigación y 3. la naturaleza del trabajo científico. En los capítulos 2 y 3 se considera en qué difieren las matemáticas y la tecnología de la ciencia en general. En los capítulos del 4 al 9 se presentan visiones del mundo según la ciencia actual; en el capítulo 10 se tratan episodios clave en el desarrollo de la ciencia; y en el 11 se reúnen ideas que intersectan todas estas concepciones del mundo.

RECOMENDACIONES: LA VISIÓN DEL MUNDO CIENTÍFICO

Los científicos comparten ciertas creencias y actitudes básicas acerca de lo que hacen y la manera en que consideran su trabajo. Éstas tienen que ver con la naturaleza del mundo y lo que se puede aprender de él. El mundo es comprensible La ciencia presume que las cosas y los acontecimientos en el universo ocurren en patrones consistentes que pueden comprenderse por medio del estudio cuidadoso y sistemático. Los científicos creen que a través del intelecto, y con la ayuda de instrumentos que extiendan los sentidos, las personas pueden descubrir pautas en toda la naturaleza. La ciencia también supone que el universo, como su nombre lo indica, es un sistema único y vasto en el que las reglas básicas son las mismas dondequiera. El conocimiento que se obtiene estudiando una parte del universo es aplicable a otras. Por ejemplo, los mismos principios de movimiento y gravitación que explican la caída de los objetos sobre la superficie de la Tierra también dan cuenta del movimiento de la Luna y los planetas. Estos mismos principios, con algunas modificaciones que se les han hecho a través de los años, se han aplicado a otras fuerzas y al movimiento de cualquier objeto, desde las partículas nucleares más pequeñas hasta las estrellas más voluminosas, desde veleros hasta naves espaciales, desde balas hasta rayos de luz. Las ideas científicas están sujetas a cambio La ciencia es un proceso de producción de conocimientos que depende tanto de hacer observaciones cuidadosas de los fenómenos como de establecer teorías que les den sentido. El cambio en el conocimiento es inevitable porque las nuevas observaciones pueden desmentir las teorías prevalecientes. Sin importar qué tan bien explique una teoría un conjunto de observaciones, es posible que otra se ajuste igual o mejor, o que abarque una gama más amplia de observaciones. En la

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ciencia, comprobar, mejorar y de vez en cuando descartar teorías, ya sean nuevas o viejas, sucede todo el tiempo. Los científicos dan por sentado que aun cuando no hay forma de asegurar la verdad total y absoluta, se pueden lograr aproximaciones cada vez más exactas para explicar el mundo y su funcionamiento. El conocimiento científico es durable Aunque los científicos rechazan la idea de alcanzar la verdad absoluta y aceptar cierta incertidumbre como parte de la naturaleza, la mayor parte del conocimiento científico es durable. La modificación de las ideas, más que su rechazo absoluto, es la norma en la ciencia; asimismo, construcciones poderosas tienden a sobrevivir y crecer con mayor precisión y llegar a ser aceptadas ampliamente. Por ejemplo, Albert Einstein, al formular la teoría de la relatividad, no descartó las leyes del movimiento de Newton, sino que demostró que eran solamente una aproximación de aplicación limitada dentro de un concepto más general. (La Administración Aeronáutica Nacional y del Espacio utiliza la mecánica newtoniana, por ejemplo, para calcular las trayectorias de satélites.) Además, la creciente habilidad de los científicos para hacer predicciones exactas acerca de los fenómenos naturales evidencia de manera convincente que en realidad se está avanzando en el conocimiento de cómo funciona el mundo. La continuidad y la estabilidad son tan características de la ciencia como lo es el cambio, y la confianza es tan prevaleciente como el carácter experimental. La ciencia no puede dar respuestas completas a todas las preguntas Hay muchos asuntos que no pueden examinarse adecuadamente desde el punto de vista científico. Por ejemplo, hay creencias que por su propia naturaleza no se pueden probar o refutar (como la existencia de fuerzas y seres sobrenaturales o los verdaderos propósitos de la vida). En otros casos, una aproximación científica que puede ser válida es probable que sea rechazada como irrelevante por las personas que abrigan ciertas creencias (como milagros, predicción

de la fortuna, astrología y superstición). Los científicos tampoco cuentan con los medios para resolver las cuestiones relativas al bien y al mal, aunque pueden contribuir en ocasiones a su análisis identificando las consecuencias probables de acciones específicas, lo cual puede ser útil para sopesar las alternativas.

INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA Fundamentalmente, las diversas disciplinas científicas son semejantes en cuanto que dependen de la evidencia, el empleo de hipótesis y teorías, los tipos de lógica que utilizan y muchos aspectos más. Sin embargo, los científicos difieren en gran medida entre sí respecto a los fenómenos que investigan y la forma en que lo hacen; en la confianza que tienen en los datos históricos o los hallazgos experimentales y en los métodos cualitativos y cuantitativos; en la medida en que usan los principios fundamentales, y en el grado en que contribuyen a los descubrimientos de otras ciencias. No obstante, el intercambio de técnicas, información y conceptos ocurre todo el tiempo entre los científicos, y hay acuerdos entre ellos acerca de lo que constituye una investigación científicamente válida. No es fácil describir la pesquisa científica separada del contexto de investigaciones particulares. No se trata sólo de una serie de pasos que los científicos siguen siempre, ni un camino que los conduzca infaliblemente al conocimiento profundo. Sin embargo, hay ciertas características de la ciencia que le dan un carácter distintivo como modo de investigación. Aunque dichos rasgos son especialmente característicos del trabajo de estos profesionales, todo mundo puede practicarlos pensando científicamente acerca de muchos temas de interés en la vida cotidiana. La ciencia exige evidencia Tarde o temprano, se establece la validez de los enunciados científicos en relación con las observaciones de los fenómenos. Por tanto, los científicos se concentran en la obtención de datos precisos. Tal evidencia se logra mediante observaciones y mediciones que se hacen en situaciones que van desde

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ambientales naturales (un bosque) hasta entornos completamente artificiales (un laboratorio). Para hacer sus observaciones, los investigadores utilizan sus propios sentidos, instrumentos que los intensifican (microscopios) e instrumentos que detectan características muy diferentes de las que los seres humanos pueden sentir (campos magnéticos). Los científicos observan pasivamente (temblores, migraciones de aves), forman colecciones (rocas, conchas), y prueban de manera activa el mundo (horadan la corteza terrestre o administran medicamentos experimentales). En algunas circunstancias, los científicos pueden controlar las condiciones deliberada y precisamente para obtener una evidencia. Por ejemplo, pueden controlar la temperatura, cambiar la concentración de las sustancias químicas o seleccionar los organismos que se aparearán. Al variar sólo una condición a la vez, pueden identificar sus efectos exclusivos sobre lo que pasa, sin oscurecimiento por cambios ocurridos en otras condiciones. Sin embargo, con frecuencia no pueden controlarse las condiciones (estudio de las estrellas), o el control no es ético (investigación de personas) o es probable que éste distorsione los fenómenos naturales (estudio de animales salvajes en cautiverio). En tales casos, las observaciones se deben hacer dentro de una gama suficientemente amplia de condiciones que ocurren de manera natural para inferir cuál podría ser la influencia de los diversos factores. Debido a esta confianza en la evidencia, se le da un gran valor al desarrollo de mejores instrumentos y técnicas de observación, y los hallazgos de cualquier investigador o grupo generalmente son verificados por otros estudiosos. La ciencia es una mezcla de lógica e imaginación Aunque se pueden utilizar todos los tipos de imaginación y pensamiento en el desarrollo de hipótesis y teorías, tarde o temprano los argumentos científicos deben ajustarse a los principios del razonamiento lógico; esto es, someter a prueba los argumentos mediante la aplicación de ciertos criterios de inferencia, demostración y sentido común. Los científicos

a menudo pueden estar en desacuerdo sobre el valor de un dato en particular o acerca de la idoneidad de los supuestos específicos que se han hecho y, por tanto, diferir respecto de las conclusiones que están justificadas. Pero suelen concordar en los principios de razonamiento lógico que interrelacionan la evidencia y las hipótesis con las conclusiones. Los científicos no trabajan solamente con datos y teorías bien desarrolladas. Con frecuencia sólo cuentan con hipótesis tentativas sobre la forma en la que pueden ser los hechos. Dichas suposiciones se utilizan ampliamente en la ciencia para escoger qué datos son relevantes, qué datos adicionales se buscan, así como para guiar la interpretación de éstos. De hecho, el proceso de formular y probar las hipótesis es una de las actividades cardinales de los científicos. Para ser útil, una hipótesis debe seguir qué evidencia podría sostenerla y cuál refutarla. Una suposición que en principio no puede someterse a la prueba de la evidencia puede ser interesante, pero no es probable que sea científicamente útil. El uso de la lógica y el examen detallado de la evidencia son necesarios pero, en general, no son suficientes para el avance de la ciencia. Los conceptos científicos no surgen automáticamente de los datos o de cualquier otra cantidad de análisis por sí solos. Formular hipótesis o teorías para imaginar cómo funciona el mundo y después deducir cómo pueden éstas someterse a la prueba de la realidad es tan creativa como escribir poesía, componer música o diseñar rascacielos. En algunas ocasiones, los descubrimientos de la ciencia se hacen de manera inesperada, incluso por accidente. Pero suelen requerirse el conocimiento y la perspicacia creativa para reconocer el significado de lo inesperado. Aspectos de datos que pasaron inadvertidos para un científico, pueden conducir a otro a nuevos descubrimientos. La ciencia explica y predice Los científicos se esfuerzan por darle sentido a las observaciones de los fenómenos mediante la formulación de explicaciones que se apoyan en los principios científicos aceptados comúnmente o que son compatibles con ellos. Dichas explicaciones –teorías- pueden ser

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generales o restringidas, pero deben ser lógicas e incorporar un conjunto significativo de observaciones válidas científicamente. La credibilidad de las teorías científicas con frecuencia proviene de su capacidad para mostrar relaciones entre fenómenos que previamente parecían inconexos. Por ejemplo, la teoría de la deriva continental es más creíble en la medida que ha mostrado relaciones entre fenómenos diversos, como sismos, volcanes, compatibilidad entre tipos de fósiles de continentes distintos, formas de los continentes y contornos de los fondos oceánicos. La esencia de la ciencia es la validación mediante la observación. Pero no es suficiente que las teorías científicas concuerden solamente con las observaciones que ya se conocen; en primer lugar, también deben ajustarse a observaciones adicionales que no se hayan utilizado para formularlas; es decir, las teorías deben tener poder predictivo. Demostrar esto último no significa necesariamente predecir acontecimientos futuros. Las predicciones pueden referirse a evidencias del pasado que no se han descubierto o estudiado todavía. Por ejemplo, una teoría acerca de los orígenes de los seres humanos se puede probar por medio de nuevos descubrimientos de restos fósiles parecidos a los humanos. Es claro que este enfoque es necesario para reconstruir los sucesos en la historia de la Tierra o de las formas de vida sobre ella; también es indispensable para el estudio de los procesos que ocurren, por lo general muy lentamente, como la formación de montañas o el envejecimiento de las estrellas. Estas últimas, por ejemplo, evolucionan con mayor lentitud de lo que se puede observar. Sin embargo, las teorías al respecto pueden predecir relaciones insospechadas entre las características de la luz estelar que, entonces, pueden buscarse en los acervos de datos sobre estrellas. Los científicos tratan de identificar y evitar prejuicios Al enfrentarse con una declaración de que algo es cierto, los científicos preguntan qué evidencia la respalda. Pero la evidencia científica puede estar prejuiciada, según el modo de interpretar los datos, el registro o

informe de éstos o incluso en la elección de los que se consideren más importantes. Respecto a los científicos, la nacionalidad, el sexo, el origen étnico, la edad, las convicciones políticas, etc., pueden inclinarlos a buscar o destacar uno u otro tipo de evidencia e interpretación. Por ejemplo, los del sexo masculino enfocaron durante muchos años el estudio de los primates en la conducta social competitiva de los machos. No fue sino hasta que algunas científicas participaron en el estudio cuando se reconoció la importancia de la conducta de la hembra en el establecimiento de las comunidades de primates. Los prejuicios atribuibles al investigar, la muestra, el método o el instrumento no pueden evitarse por completo en cada instancia, pero los científicos están interesados en conocer las posibles fuentes de prejuicio y la manera en que este último puede influir en la evidencia. Los científicos buscan estar lo más alerta posible en su propio trabajo, así como en el de sus colegas (y se espera que así lo hagan), aunque no siempre se logra tal objetividad. Una forma de resguardarse contra los prejuicios en cualquier área de estudio es contar con muchos investigadores o grupos de estudiosos diferentes trabajando en ella. La ciencia no es autoritaria En la ciencia, como en otros terrenos similares, es apropiado apoyarse en fuentes confiables de información y opinión, generalmente en personas especializadas en disciplinas pertinentes. Pero las autoridades acreditadas se han equivocado muchas veces en la historia de la ciencia. Sin embargo, a la larga, ningún científico famoso o de alta jerarquía está autorizado para decidir por otros lo que es verdad, ya que nadie tiene el monopolio de ésta. No hay conclusiones preestablecidas que los científicos deban alcanzar con base en sus investigaciones. En el corto plazo, las nuevas ideas que no armonizan bien con las de la corriente principal pueden toparse con críticas acres, y los científicos que indagan tales ideas pueden tener dificultad para obtener apoyo en su investigación. De hecho, los retos que

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enfrentan las nuevas ideas constituyen la tarea legítima de la ciencia en el establecimiento del conocimiento válido. Incluso los científicos más prestigiados se han negado en ocasiones a aceptar nuevas teorías a pesar de que éstas hayan acumulado evidencias suficientes para convencer a otros. Sin embargo, las teorías se juzgan finalmente por sus resultados: cuando alguien presenta una versión nueva o mejorada que explica más fenómenos o responde preguntas más importantes que la versión previa, aquélla acaba por sustituir a ésta.

EL PROYECTO CIENTÍFICO La ciencia como proyecto tiene dimensiones individuales, sociales e institucionales. La actividad científica es una de las principales características del mundo contemporáneo y, quizá más que ninguna otra, distingue a la época actual de los siglos anteriores. La ciencia es una actividad social compleja El trabajo científico involucra a muchas personas que realizan muchos tipos distintos de tareas, y continúa, en cierto grado, en todas las naciones del mundo. Hombres y mujeres de todas las etnias y nacionalidades participan en la ciencia y sus aplicaciones. Estas personas –científicos, ingenieros, matemáticos, físicos, técnicos, programadores de computadoras, bibliotecarios y otros- se dedican al quehacer científico, ya sea en beneficio propio o por un propósito práctico específico, y pueden estar interesados tanto en la recopilación de datos, formulación de teorías, construcción de instrumentos como en la comunicación. Como actividad social, la ciencia refleja de manera inevitable los puntos de vista y los valores de la sociedad. La historia de la teoría económica, por ejemplo, ha comparado el desarrollo de las ideas de justicia social –en alguna época, los economistas consideraron que el salario óptimo de los trabajadores no debería exceder de aquel que les permitiera apenas sobrevivir. Antes del siglo XX, y ya bien avanzado éste, principalmente las mujeres y las personas de color eran excluidas

de la mayor parte de la ciencia por medio de restricciones en su educación y las oportunidades de empleo; los pocos que vencían aquellos obstáculos era probable que aun entonces sufrieran el menosprecio de su trabajo por parte del establishment de la ciencia. La dirección de la investigación científica es afectada por influencias informales dentro de la cultura de la misma ciencia, como la opinión prevaleciente sobre qué cuestiones son las más interesantes o qué métodos de investigación pueden ser más fructíferos. Se han desarrollado complejos procesos que involucran a los propios científicos para decidir qué propuestas de investigación recibirán fondos, y comités de científicos revisan regularmente el progreso en varias disciplinas para establecer prioridades generales de financiamiento. La ciencia continúa en muchos ambientes distintos. Los científicos encuentran empleo en universidades, hospitales, negocios e industrias, gobiernos, organizaciones de investigación independientes y asociaciones científicas. Pueden trabajar solos, en grupos pequeños o como miembros de grandes equipos de investigación. Los lugares de trabajo incluyen salones de clase, oficinas, laboratorios, y ámbitos naturales que van desde el espacio exterior hasta el fondo del mar. Debido a la naturaleza social de la ciencia, la difusión de la información científica es fundamental para su progreso. Algunos científicos presentan sus descubrimientos y teorías en ensayos que se leen en juntas o se publican en revistas científicas, lo cual les permite informar a otros sobre su trabajo, exponer sus ideas a la crítica de sus colegas y, desde luego, estar al tanto de los desarrollos científicos alrededor del mundo. El avance en la ciencia de la información (el conocimiento de la naturaleza de la información y su manejo) y el desarrollo de tecnologías de la información, principalmente sistemas de cómputo, afectan a todas las ciencias. Esas tecnologías aceleran la recopilación y el análisis de datos; permiten realizar nuevos tipos de análisis y acortan el tiempo entre el descubrimiento y la aplicación.

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La ciencia se organiza en un conjunto de disciplinas y la dirigen diversas instituciones Desde el punto de vista organizacional, la ciencia puede considerarse como el conjunto de todos los distintos campos científicos o disciplinas. Desde la antropología hasta la zoología, hay docenas de estas disciplinas, las cuales se diferencian entre sí en muchos aspectos, incluyendo historia, fenómenos de estudios, técnicas y lenguaje y tipos de resultados deseados. Sin embargo, respecto al propósito y la filosofía, todas son igualmente científicas y juntas integran la misma labor científica. La ventaja de tener disciplinas es que proporcionan una estructura conceptual para organizar la investigación y sus hallazgos. La desventaja es que sus divisiones no concuerdan necesariamente con la manera en que funciona el mundo, y pueden dificultar la comunicación. De cualquier modo, las disciplinas científicas no tienen fronteras fijas. La física invade la química, la astronomía y la geología, así como la química se imbrica con la biología y la psicología, etc. Las nuevas disciplinas científicas, astrofísica y sociobiología, por ejemplo, están en formación continua en los límites de las demás. Algunas disciplinas crecen y se dividen en subdisciplinas, las cuales posteriormente se convierten en disciplinas por derecho propio. Las universidades, la industria y el gobierno también forman parte de la estructura del quehacer científico. La investigación universitaria generalmente hace hincapié en el conocimiento por sí mismo, aunque gran parte de él también se dirige a la resolución de problemas prácticos. Las universidades, desde luego, están comprometidas a educar a las futuras generaciones de científicos, matemáticos e ingenieros. Las industrias y empresas ponen énfasis en las investigaciones que tienen fines prácticos; pero muchas también patrocinan las que no tienen aplicaciones inmediatas, parcialmente con base en la premisa de que su aplicación en el largo plazo será fructífera. El gobierno federal financia gran parte de la investigación que se realiza en las universidades e industrias, pero también apoya y dirige la que se lleva a cabo en sus muchos laboratorios nacionales y centros de investigación. Las fundaciones privadas, los grupos de interés público y los

gobiernos estatales también apoyan la investigación. Las agencias de financiamiento influyen en la dirección de la ciencia en virtud de las decisiones respecto a qué proyecto de investigación le brindarán apoyo. Otros controles deliberados sobre la ciencia provienen de las regulaciones del gobierno federal, y en ocasiones del local, acerca de las prácticas de investigación que se consideran peligrosas y sobre el tratamiento de los seres humanos y animales utilizados en experimentos. Hay principios éticos generalmente aceptados en la práctica científica La mayoría de los científicos se rigen por las normas éticas de la ciencia. Las tradiciones fuertemente arraigadas de registros precisos, franqueza y repetición, apoyadas por el análisis crítico del trabajo del investigador por sus compañeros, sirven para mantener a la gran mayoría de científicos dentro de los límites del comportamiento ético profesional. Sin embargo, en ocasiones, la presión por obtener renombre o lograr primero la publicación de una idea u observación conduce a que algunos de ellos oculten información o incluso falsifiquen sus descubrimientos. Tales violaciones de la naturaleza misma de la ciencia obstaculizan el quehacer científico, aunque al ser descubiertas, son condenadas con severidad por la comunidad científica y las agencias que financian la investigación. Otro dominio de la ética científica se asocia con el posible daño que podría resultar de los experimentos científicos. Un aspecto es el tratamiento que se da a los sujetos vivos de experimentación. La ética científica moderna tiene como norma el respeto a la salud, la comodidad y el bienestar de los animales. Por otra parte, la investigación que involucra seres humanos sólo puede llevarse a cabo con el consentimiento informado de los individuos, aun cuando este imperativo limite algunas clases de investigación muy importantes o influya en los resultados. El consentimiento entraña información completa sobre riesgos y futuros beneficios de la investigación, y el derecho a negarse a participar. Además, los

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científicos no deben poner, a sabiendas, en riesgo la salud o la propiedad de colaboradores, estudiantes, vecinos o la comunidad sin su conocimiento y consentimiento. La ética científica también se relaciona con los posibles efectos dañinos al aplicar los resultados de la investigación. Las repercusiones de largo plazo pueden ser impredecibles; pero sí se puede tener una idea de qué aplicaciones se esperan del trabajo científico conociendo quién está interesado en financiarlo. Por ejemplo, si el Departamento de Defensa ofrece contratos para trabajar en el área de las matemáticas teóricas, los matemáticos pueden inferir que esto tendrá aplicación en la nueva tecnología militar y, por tanto, es probable que esté sujeto a medidas de discreción. Algunos científicos aceptan el secreto industrial o militar, pero otros lo rechazan. Si un científico decide trabajar en cierta investigación de gran riesgo potencial para la humanidad, como armas nucleares o guerra bacteriológica, muchos hombres de ciencia lo consideran como un asunto de ética personal, no profesional. Los científicos intervienen en asuntos públicos como especialistas y como ciudadanos Los científicos pueden aportar información, ideas y habilidades analíticas para enfrentar asuntos de interés público. A menudo, pueden ayudar al público y a sus representantes a comprender las causas probables de fenómenos, como desastres naturales y tecnológicos, y a estimar los posibles efectos de las políticas propuestas, como las repercusiones ecológicas de diversos métodos de agricultura. Con frecuencia, pueden declarar hasta lo que no es posible. En este papel consultivo, se espera que los científicos sean muy cuidadosos al tratar de distinguir los hechos de la interpretación, los descubrimientos de la especulación y la opinión; es decir, se espera que empleen a fondo los principios de la investigación científica. Aun así, los científicos rara vez pueden dar respuestas definitivas a problemas de debate público. Algunas cuestiones son demasiado

complejas para encajar dentro del ámbito actual de la ciencia, o se cuenta con poca información confiable o los valores implicados están fuera de la ciencia. Además, aunque puede haber en cualquier momento un amplio consenso en la mayor parte del conocimiento científico, el acuerdo no se extiende a todos los ámbitos de la ciencia y menos aún a todos los problemas sociales relacionados con ésta. Y, por supuesto, no se debería dar credibilidad especial a las opiniones de los científicos cuando las cuestiones sean ajenas a su ámbito de competencia. En sus estudios, los investigadores hacen todo lo posible por evitar prejuicios, tanto propios como ajenos. Pero en asuntos de interés público, pueden esperarse que los hombres de ciencia –como cualquier otra persona- estén prejuiciados cuando entran en juego sus propios intereses personales, corporativos, institucionales o comunitarios. Por ejemplo, debido a su compromiso con la ciencia, es comprensible que muchos científicos no sean muy objetivos en sus convicciones acerca de cómo ésta recibe financiamiento en comparación con otras necesidades sociales.

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HÁBITOS DE LA MENTE En el curso de la historia, la humanidad se ha preocupado por transmitir valores, actitudes y habilidades de una generación a otra. Estos tres tipos de conocimiento ya se enseñaban tiempo antes de que se inventara la escuela formal. Aun en la actualidad, es evidente que la familia, la religión, los compañeros, los libros, los medios de comunicación y entretenimiento, y las experiencias generales de la vida son las principales influencias que determinan las opiniones de la gente acerca del conocimiento, el aprendizaje y otros aspectos humanos. La ciencia, las matemáticas y la tecnología –en el contexto de la escolaridad- también pueden desempeñar un papel clave en el proceso, ya que se erigen sobre un conjunto claro de valores, reflejan y responden a los valores de la sociedad en general y tienen una influencia creciente en la conformación de riqueza cultural compartida. Así, en el grado en que la escuela se preocupe por valores y actitudes –un asunto de gran sensibilidad en una sociedad que aprecia la diversidad cultural y la individualidad, y es cautelosa con la ideología,- deben tomar en cuenta valores y actitudes científicos al preparar a los jóvenes para la vida fuera de la escuela. De manera similar, hay ciertas destrezas de pensamiento asociadas con la ciencia, las matemáticas y la tecnología que las personas jóvenes tienen que desarrollar durante sus años escolares. Se trata, principalmente (pero no de manera exclusiva), de habilidades matemáticas y lógicas, que son herramientas esenciales para el aprendizaje formal e informal y para un tiempo vital de participación en la sociedad como un todo. En conjunto, estos valores, actitudes y destrezas se pueden considerar como hábitos de la mente porque todos ellos se relacionan de manera directa con la perspectiva de una persona sobre el conocimiento y aprendizaje, y las formas de pensar y actuar. Este capítulo presenta recomendaciones acerca de valores, actitudes y habilidades en el contexto de la educación en la ciencia. La primera parte se centra en cuatro aspectos específicos de valores y actitudes: 1. los

valores inherentes a la ciencia, las matemáticas y la tecnología; 2. el valor social de la ciencia y la tecnología; 3. el refuerzo de los valores sociales generales, y 4. las actitudes de las personas hacia su propia capacidad de entender la ciencia y las matemáticas. En la segunda parte se exponen las destrezas relacionadas con cálculo y estimación, manipulación y observación, comunicación y respuesta crítica a los argumentos.

RECOMENDACIONES: VALORES Y

ACTITUDES La educación en la ciencia debe contribuir al conocimiento de las personas de los valores compartidos de los científicos, matemáticos e ingenieros; el refuerzo de los valores sociales generales; la inculcación en los individuos de creencia informadas y equilibradas sobre el valor social de la ciencia, las matemáticas y la tecnología; y el desarrollo de actitudes positivas en la gente joven hacia el aprendizaje de estas disciplinas. Conocimiento de los valores inherentes a la ciencia, las matemáticas y la tecnología La ciencia, las matemáticas y la tecnología incorporan valores particulares, algunos de los cuales son diferentes en tipo o intensidad de los de otras empresas humanas, como negocios, leyes y artes. Para comprender aquellas disciplinas es esencial estar pendiente de algunos de los valores que las sustentan y les dan carácter, y que son compartidos por la gente que trabaja en los tres campos. Estos valores son evidentes en las recomendaciones presentadas en los tres capítulos sobre la naturaleza de la ciencia, las matemáticas y la tecnología de este informe, las cuales consideran la importancia de los datos verificables, las hipótesis que pueden someterse a prueba y la predecibilidad en la ciencia; de la prueba rigurosa y la elegancia en las matemáticas, y del diseño óptimo en la tecnología.

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Refuerzo de los valores sociales generales Desde el punto de vista cultura, la ciencia se puede considerar como revolucionaria y conservadora. El conocimiento que genera obliga en ocasiones a cambiar –incluso a descartar- creencias añejas sobre la humanidad misma y su función en el gran esquema de las cosas. Las revoluciones que se asocian con Newton, Darwin y Lyell han tenido mucho que ver con el sentido de humanidad, lo mismo que con el conocimiento de la Tierra y sus habitantes. Además, el conocimiento científico puede sorprender, incluso causar problemas, especialmente cuando se descubre que el mundo no es como se percibe o como se desearía que fuera. Por ejemplo, el descubrimiento de que la Tierra tiene miles de millones de años (en vez de sólo miles) de haberse formado. Tales hallazgos pueden ser tan angustiantes que pueden tomar años –o la sociedad como un todo varias generaciones- adaptarse al nuevo conocimiento. Parte del precio que se paga para obtener el conocimiento es que éste puede incomodar a la gente, al menos inicialmente. Darse cuenta de la repercusión del desarrollo científico y tecnológico en las creencias y los sentimientos humanos, debe ser parte de la educación científica de cualquier individuo. También es importante que las personas estén conscientes de que la ciencia se basa en los valores cotidianos, aun cuando ésta cuestione el entendimiento del mundo y hasta la misma humanidad. De hecho, la ciencia es en muchos aspectos la aplicación sistemática de algunos valores humanos altamente reconocidos –integridad, diligencia, imparcialidad, curiosidad, apertura a nuevas ideas, escepticismo e imaginación-. Los científicos no inventaron ninguno de estos valores, y no son las únicas personas que los tienen. Pero el amplio campo de la ciencia incorpora y enfatiza dichos valores y demuestra en forma fehaciente cuán importantes son para el avance del conocimiento y el bienestar humanos. Por tanto, si la ciencia se enseña de manera efectiva, el resultado será reforzar tales actitudes y valores generalmente deseables.

La educación en la ciencia está en una posición privilegiada para apoyar tres de estas actitudes y valores: 1. curiosidad, 2. apertura a nuevas ideas y 3. Escepticismo informado. Curiosidad. Los científicos crecen en la curiosidad, igual que los niños. Éstos entran a la escuela rebosantes de preguntas, sobre todo de la que hay a la vista, y difieren de los científicos sólo en no haber aprendido y en cómo encontrar respuestas y observar con el objeto de detectar qué tan buenas son esas respuestas. La educación de la ciencia que exalta la curiosidad y enseña a los niños cómo canalizarla en formas productivas sirve tanto a los estudiantes como a la sociedad. Apertura a nuevas ideas. Las nuevas ideas son esenciales para el crecimiento de la ciencia, y para las actividades humanas en general. Las personas con las mentes estrechas no comprenden el goce del descubrimiento y la satisfacción del crecimiento intelectual en toda la vida. Puesto que el propósito de la educación científica no es exclusivamente para producir científicos, como este informe lo expone con claridad, debe ayudar a todos los estudiantes a comprender la gran importancia de considerar cuidadosamente las ideas que al principio pueden parecer inquietantes o que están en contradicción con sus creencias. La competencia entre las ideas es una fuente mayor de tensiones dentro de la ciencia, entre la ciencia y la sociedad y dentro de la sociedad. La educación científica debe documentar la naturaleza de tales tensiones con base en la historia de la ciencia, y debe ayudar a los estudiantes a ponderar el valor de que ellos y la sociedad participen en el estira y afloja de las ideas en conflicto. Escepticismo informado. La ciencia se caracteriza tanto por su escepticismo como por su apertura. Aunque una nueva teoría puede recibir mucha atención, rara vez gana aceptación amplia en la ciencia hasta que sus defensores pueden demostrar que está sustentada por evidencia, es lógicamente consistente con otros principios que no están sujetos a cuestionamiento, explica más que las teorías rivales, y tiene el potencial de conducir a nuevos conocimientos. Debido a que la mayoría de los científicos son escépticos respecto a todas las nuevas

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teorías, tal aceptación suele ser un proceso de verificación y refutación que puede tomar años o incluso decenios. La educación científica puede ayudar a los estudiantes a sopesar el valor social del escepticismo sistemático y a desarrollar un equilibrio saludable en sus propias mentes entre la apertura y el escepticismo. El valor social de la ciencia, las matemáticas y la tecnología Hay otro sentido en el cual los valores entran en juego en el pensamiento sobre los resultados del proceso de aprendizaje. Independientemente de los valores científicos que los estudiantes puedan adoptar para sí mismos, existe el problema de lo que deben saber y creer acerca del valor social general de dichos esfuerzos. ¿Es necesario que cada egresado se convenza del gran valor que tienen la ciencia, las matemáticas y la tecnología para la sociedad? Haciendo un balance, estas disciplinas han mejorado la calidad de la existencia humana, y los estudiantes deben convertirse en partidarios decididos de ellas. Pero puesto que la ciencia por sí misma estima en mucho el pensamiento independiente, se infiere que los maestros no deben intentar simplemente adoctrinar a los alumnos para ser defensores acríticos de la ciencia. Más bien, deben asumir la posición de que al alcanzar las metas recomendadas en este informe, los estudiantes obtendrán puntos de vista equilibrados del valor de la ciencia, las matemáticas y la tecnología, en vez de ser partidarios u opositores acríticos. Actitudes hacia el aprendizaje de la ciencia, las matemáticas y la tecnología Los estudiantes de primaria tienen un interés espontáneo en la naturaleza y los números. Sin embargo, muchos salen de la escuela con el temor a las matemáticas y desdeñando la ciencia como algo que es muy aburrido y difícil de aprender. Ven a la ciencia solamente como una actividad académica, no como una forma de comprender el mundo en el que viven. Las consecuencias de esta aversión son graves, pues ello significa que la vida de muchos

alumnos se ve limitada y el depósito global de talento de la nación a partir del cual surgen los científicos, matemáticos e ingenieros es menor de lo que debería ser. Las escuelas pueden no ser capaces de modificar esta situación alrededor de sí mismas, pero son esenciales para cualquier esperanza realista de hacerlo. Es con la fuerza del profesorado que se impulsan las actitudes positivas entre los estudiantes: si eligen temas significativos, accesibles y emocionantes en la ciencia y las matemáticas; si destacan el trabajo en grupo, así como la competencia entre los estudiantes; si se centran en la exploración y comprensión más que en la árida memorización de términos, y si tienen la certeza de que todos los alumnos saben que se espera de ellos que exploren y aprendan y tengan sus conocimientos ordenados, entonces casi todos aprenderán realmente. Y en el aprendizaje exitoso, los estudiantes aprenderán la lección más importante de todas, o sea que ellos son capaces de hacerlo.

CÁLCULO Y ESTIMACIÓN Las recomendaciones presentadas en los capítulos previos son más que nada sobre el conocimiento. Sin embargo, también implican que éste se debe entender de forma que sirva para resolver problemas. En este sentido, todas las recomendaciones subsecuentes se refieren a habilidades mentales. En otras palabras, es probable que los alumnos sólo aprendan dichas habilidades en el proceso de comprender algo sustantivo sobre el mundo, de encontrarlas en muchos contextos y situaciones diferentes y de usarlas repetidamente. Cálculo La experiencia repetida con los cálculos en contextos significativos también favorecerá la capacidad superior de juzgar cuándo es más apropiado hacer el cálculo mental o escrito, o con la ayuda de una calculadora o computadora. Cada uno de estos métodos tiene una función legítima en la solución de problemas, aunque sus aplicaciones pueden ser diferentes en circunstancias distintas.

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Habilidades numéricas básicas. En la vida cotidiana, uno debe ser capaz de hacer cálculos mentales simples. Sin embargo, la cantidad real de cálculo mental aritmético necesario es muy limitada y está dentro de la capacidad de todos los individuos normales para aprender. Esta habilidad requiere, antes que todo, que la persona memorice y sea capaz de recordar de inmediato ciertos hechos numéricos: • Las sumas, diferencias y productos de

números enteros del 1 al 10. • Los equivalentes decimales de las

fracciones comunes clave –mitades, tercios, dos tercios, cuartos, tres cuartos, quintos, décimos y centésimos (pero no sextos, séptimos, novenos y otras fracciones que rara vez encuentra la mayoría de la gente).

• La relación entre las fracciones decimales y los porcentajes (como la equivalencia de 0.23 y 23%).

• Las relaciones entre 10, 100, 1000, un millón y mil millones (por ejemplo, saber que un millón es mil veces mil). Expresadas como potencias de 10, estas relaciones son, sucesivamente: 101, 102, 103, 106 y 109.

Hay dos tipos de cálculo mental que cualquiera debe realizar: • La adición de cualquier par de números

con dos dígitos cada uno. • La multiplicación y división de cualquier

número por 2, 10 y 100, a uno o dos dígitos significativos.

Destrezas de cálculo. En la vida cotidiana, y especialmente en el centro de trabajo, casi todo mundo tiene la necesidad de hacer cálculos. Hasta fechas recientes, el papel y el lápiz eran los medios más comunes para resolver los problemas que la gente no podía hacer por aritmética mental. Para la mayoría de los estudiantes, las matemáticas escolares significan hacer cálculos en papel. Esto, por lo general, toma la forma de aprendizaje para saber cómo hacer una división larga, encontrar porcentajes, obtener razones, pero no para aprender por qué funcionan tales algoritmos, cuándo se deben usar o cómo darle sentido a las respuestas.

El advenimiento de la pequeña y económica calculadora electrónica ha hecho posible que cambie la situación radicalmente. Debido a que las calculadoras son tan rápidas, pueden hacer que haya tiempo de enseñanza disponible en la escuela para hacer y aprender matemáticas reales. Los estudiantes pueden aprender con facilidad cómo descifrar los pasos para resolver los problemas numéricos ordinarios, qué operaciones usar y cómo comprobar el carácter razonable de sus respuestas. La educación universal en matemáticas llega a ser una posibilidad real. La ventaja de la calculadora no solamente es pedagógica. Los cálculos con papel y lápiz son lentos, sujetos a error y conceptualmente misteriosos para la mayoría de los usuarios, como lo son todos los instrumentos electrónicos. Cuando se desea precisión, cuando los números que se marcan tienen muchos dígitos, o cuando la operación tiene varios pasos, la calculadora ofrece muchas ventajas prácticas por encima del uso del papel y el lápiz. Pero dichas ventajas no se pueden evidenciar a menos que las personas aprendan a utilizar las calculadoras de manera inteligente. El uso de estos instrumentos requiere destreza, no compensa los errores humanos de razonamiento, con frecuencia ofrece respuestas con más precisión que la que ameritan los datos y pueden fallar por un error de operación. La clave es que los estudiantes comiencen a usar las calculadoras desde etapas tempranas y que las empleen siempre en los años escolares en tantas materias como sea posible. Cualquiera debe ser capaz de emplear una calculadora para hacer lo siguiente: • Sumar, restar, multiplicar y dividir con

números enteros o decimales (pero no potencias, raíces o funciones trigonométricas).

• Encontrar el recíproco de cualquier número.

• Determinar los índices de las magnitudes (por ejemplo, velocidad a partir de tiempo y distancia) y magnitudes a partir de índices (por ejemplo, el interés simple que se debe de pagar con base en el conocimiento de la tasa de interés y el

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capital, pero no cálculos utilizando interés compuesto).

• Calcular perímetros y áreas de rectángulos, triángulos y círculos, y los volúmenes de sólidos rectangulares.

• Encontrar la media de un conjunto de datos.

• Determinar mediante sustitución numérica el valor de expresiones algebraicas simples –por ejemplo, las expresiones aX + bY, a(A+B), y (A-B)(C+D).

• Convertir unidades compuestas (como yenes por dólar, en dólares por yen, kilómetros por hora, en metros por segundo).

Para logra el uso efectivo e integral de las calculadoras, cualquiera debe ser capaz de hacer lo siguiente: • Leer y seguir instrucciones paso a paso

dadas en manuales de calculadora cuando se aprenden nuevos procedimientos.

• Elaborar y escribir algoritmos simples para resolver problemas que toman varios pasos.

• Descifrar qué unidades (como segundos, centímetros cuadrados, pesos por depósito lleno) de la respuesta se obtendrán a partir de las entradas de un cálculo. La mayor parte de los cálculos del mundo real tienen relación con las magnitudes (números asociados con unidades), pero las calculadoras ordinarias solamente responden con números. El usuario debe poder traducir el 57 de la calculadora, por ejemplo, en 57 kilómetros por hora.

• Redondear el número que aparece en la respuesta de la calculadora a un número de cifras significativas, razonablemente justificado por las cifras de las entradas. Por ejemplo, para la velocidad de un coche que recorre 200 kilómetros (más o menos un kilómetro o dos) en tres horas 8más o menos un minuto o dos), 67 kilómetros por hora es suficientemente exacto, 66.67 kilómetros por hora es demasiado y 66.666667 kilómetros por hora es ridículo.

• Juzgar si una respuesta es razonable al compararla con una respuesta estimada. Un resultado de 6.7 o 667 kilómetros por hora para la velocidad en carretera de un automóvil, por ejemplo, debe rechazarse a la vista.

Estimación Hay muchas circunstancias en las cuales una respuesta aproximada es tan útil como lo sería una respuesta más precisa. De hecho, ésta puede ser la regla más que la excepción. La estimación de respuestas aproximadas con frecuencia sustituye a una medición precisa o a un cálculo cuidadoso, pero en la mayor parte de los casos servirá como un control de los cálculos, que se realizan mediante calculadoras electrónicas o papel y lápiz. La habilidad para estimar se basa en el sentido de cuál es el grado adecuado de precisión en una situación particular, lo cual, por su parte, depende de comprender el contexto del problema y el propósito del cálculo. Entre las destrezas de estimación específicas, cualquiera debe ser capaz de estimar lo siguiente: • Longitudes, pesos y lapsos conocidos. • Distancias y tiempos de viaje a partir de

los mapas. • El tamaño real de los objetos, con base en

el uso de dibujos a escala. • Probabilidades de los resultados en

situaciones familiares, ya sea con base en su historia (como es el hecho de que cierto equipo de fútbol ha ganado su juego de apertura ocho veces en los últimos diez años) o con base en el número de posibles resultados (por ejemplo, hay seis lados en un dado).

Sucede con frecuencia que una respuesta mostrada en una calculadora está equivocada porque la información que entró fue errónea, se ingresó incorrectamente o se utilizó la secuencia de operaciones equivocada. En situaciones donde no hay base para juzgar si es apropiada la respuesta que presenta la calculadora, cualquiera debe ser capaz de imaginarse una estimación aproximada de cuál debe ser la respuesta antes de aceptarla. Esto incluye la capacidad de hacer tres cosas: 1. Realizar estimaciones aproximadas de

sumas, diferencias, productos, cocientes, fracciones y porcentajes.

2. Detectar la fuente de cualquier disparidad importante entre la respuesta estimada y la calculada.

3. Especificar una cantidad solamente a la potencia de 10 más cercana. Así, la

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población mundial es más o menos de 109 (mil millones o 1010 (10 mil millones). Algo que está mejorado por “un orden de magnitud” cambia por un factor de cerca de 10, esto es, cualquier cantidad de cuatro o cinco veces a 20 o 30 veces más grande (o más pequeña). Un factor de 40 o algunos cientos, por ejemplo, sería más como dos órdenes de magnitud.

MANIPULACIÓN Y OBSERVACIÓN Cualquiera debe adquirir la habilidad de manejar materiales y herramientas comunes para aprovechar las tecnologías caseras y otras de uso diario, para hacer observaciones cuidadosas y para manejar información. Esto incluye ser capaz de realizar lo siguiente: • Llevar un cuaderno en el que se describan

con detalles las observaciones realizadas, donde se distingan cuidadosamente las observaciones reales de las ideas y las especulaciones acerca de aquello que se observa, y que sea comprensible semanas o meses más tarde.

• Almacenar y recuperar la información de la computadora utilizando archivos temáticos, alfabéticos, numéricos y de palabras clave, y utilizar archivos simples diseñados por el usuario.

• Entrar y recuperar información de una computadora utilizando software estándar.

• Utilizar instrumentos apropiados para tomar medidas directas de longitud, volumen, peso, intervalo de tiempo y temperatura. Además de seleccionar el instrumento adecuado, esta destreza exige determinar la precisión pertinente a la situación (por ejemplo, medir hasta el cuarto de pulgada más cercano no es suficiente para hacer un armario, pero es mejor de lo que se necesita para construir una barda larga).

• Tomar lecturas de los medidores estándar, análogas y digitales, y establecer valores en cuadrantes, contadores e interruptores.

• Hacer conexiones eléctricas con diversos enchufes, portalámparas y terminales de tornillos, con seguridad razonable.

• Dar forma, unir y separar materiales comunes (como madera, barro, plástico y metal) usando herramientas comunes,

simples y complejas, con razonable seguridad.

• Diluir y mezclar materiales secos y líquidos (en la cocina, la cochera o el laboratorio) en proporciones prescritas, con seguridad razonable.

• Localizar averías simples en los sistemas matemáticos y eléctricos comunes, identificando y eliminando algunas causas posibles de mal funcionamiento (como una bombilla fundida, cordones desconectados, cables o interruptores que fallan en una casa; o un tanque de gasolina vacío, un acumulador descargado o un carburador ahogado en un automóvil).

• Comparar los productos de consumo con base en características básicas, rendimiento, durabilidad y costo, haciendo trueques personales razonables.

• Buscar las implicaciones de los cambios en una parte del sistema –entradas, salidas o conexiones- para la operación de otras partes.

COMUNICACIÓN El discurso de la ciencia, las matemáticas y la tecnología exige la capacidad de comunicar ideas y compartir información con fidelidad y claridad, y leer y escuchar con atención. Algunas de las habilidades implicadas son específicas de las ciencias, las matemáticas y la tecnología, y otras son generales –aunque incluso las específicas no son independientes del contenido-. Todos deberían tener las destrezas que les permitan realizar lo siguiente: • Expresar por escrito y oralmente las ideas

básicas indicadas en las recomendaciones de este informe.

• Esto requiere, sobre todo, que los estudiantes adquieran cierta comprensión de tales ideas, construirlas en sus propias estructuras conceptuales y ser capaces de ilustrarlas con ejemplos y argumentos racionales.

• Estar cómodo y familiarizarse con el vocabulario estándar apropiado para las ideas principales de la ciencia, las matemáticas y la tecnología, como se utiliza en este informe. En muchas escuelas, la ciencia se enseña sólo como vocabulario, y eso es en gran medida lo

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que se examina. Este enfoque es desastroso y no es lo que se requiere, sino un nivel de comprensión de la ciencia que dé por resultado un vocabulario útil.

• Interpretar correctamente los términos “si…, entonces…”, “y”, “todos”, “no” “se correlaciona con” y “causa”.

• Organizar información en cuadros sencillos.

• Exhibir información y relaciones mediante gráficas dibujadas a pulso para mostrar tendencias (estable, acelerada, en proceso de reducción y cíclica).

• Leer valores de gráficas sencillas de sectores circulares, barras y segmentos lineales, mapas de color falso y cuadros con datos bilaterales, observando tendencias y valores extremos, y reconociendo cómo el mensaje en una gráfica es sensible a la escala escogida.

• Revisar la correspondencia entre las descripciones tabular, gráfica y verbal de los datos.

• Escribir y seguir los procedimientos en forma de instrucciones de paso por paso, recetas, fórmulas, diagrama de flujo y bosquejos.

• Comprender y utilizar las relaciones geométricas básicas, incluyendo perpendiculares, paralelas, semejanza, congruencia, tangentes, rotación y simetría.

• Encontrar y describir localizaciones en los mapas, utilizando coordenadas rectangulares y polares.

• Participar en discusiones de grupo sobre temas científicos, desarrollando la capacidad de volver a exponer o resumir lo que otros han dicho, además de pedir aclaración o elaboración y tomar perspectivas alternas.

DESTREZAS DE RESPUESTA CRÍTICA En varias formas, los medios de comunicación masiva, los maestros y los compañeros inundan a los estudiantes con argumentos, algunos de los cuales se refieren a la ciencia, las matemáticas y la tecnología. La educación debe preparar a las personas para leer y escuchar tales aseveraciones críticamente, decidiendo a qué evidencia prestar atención y cuál pasar por alto, y distinguir los argumentos cuidadosos de los superficiales.

Además, las personas deben ser capaces de aplicar las mismas destrezas críticas a sus propias observaciones, argumentos y conclusiones, liberándose un poco más de sus propios prejuicios y racionalizaciones. Aunque no se puede esperar que la mayoría de las personas sean expertas en terrenos técnicos, cualquiera puede aprender a detectar los síntomas de aseveraciones y argumentos dudosos. Esto tiene que ver con la forma en la que se informa de los resultados. Los estudiantes deben aprender a observar y a ponerse en guardia contra los siguientes signos de argumentos débiles: • Las premisas del argumento no son

explícitas. • Las conclusiones no se derivan

lógicamente de la evidencia dada (por ejemplo, la vedad del anunciado “la mayoría de las personas ricas votan por los republicanos” no prueba la verdad del enunciado inverso “la mayoría de las personas que votan por los republicanos son ricas”).

• El argumento se basa en la analogía pero la comparación no es adecuada.

• Los hechos y las opiniones están entrelazados, las opiniones se presentan como hechos o no está claro cuál es cuál.

• La celebridad se utiliza como autoridad (“la estrella de cine aconseja una nueva dieta”).

• Se utilizan atribuciones vagas en lugar de referencias específicas (por ejemplo, “los médicos líderes de opinión aseveran…,” “la ciencia ha demostrado que…,” “en comparación con otros estados…,” y “la comunicación científica recomienda que…”).

• En la información u opiniones propias, no se dice qué medidas se tomaron para precaverse en contra de la distorsión deliberada o subconsciente.

• En la evidencia que proviene de un experimento no se mencionan los grupos de control tanto como el grupo experimental.

• Las gráficas que se emplean distorsionan los resultados por utilizar sólo parte de la escala, usar escalas insólitas o no usar escalas.

• Se infiere que todos los miembros de un grupo, como “adolescentes”,

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“consumidores”, “inmigrantes” o “pacientes”, tienen casi las mismas características que no se traslapan con los de otros grupos.

• Se informa de los resultados promedio, pero no del grado de variación alrededor del promedio.

• Se da un porcentaje o fracción pero no el tamaño de la muestra total (como en “9 de 10 dentistas recomiendan…”).

• Se mezclan cantidades absolutas y proporcionales (como en “hubo 3 400 más robos en nuestra ciudad el último año, en tanto que otras ciudades tuvieron un incremento de menos del 1%).

• Se informa de los resultados con precisión engañosa (por ejemplo, representar 13 de 19 estudiantes como 68.42%).

• Las explicaciones o conclusiones se representan como las únicas que merecen consideración sin mencionar otras posibilidades.

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UN CURRÍCULO CIENTÍFICO PARA ESTUDIANTES DE 11

A 14 AÑOS Juana Nieda

Beatriz Macedo

IMPORTANCIA DE LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS EN LA SOCIEDAD ACTUAL

Este capítulo pretende poner de relieve las implicaciones de la ciencia y la tecnología en la sociedad actual. Esto conlleva la necesidad de que la población en su conjunto posea una cultura científica y tecnológica, que le permita comprender un poco mejor el mundo moderno y sea más capaz de tomar decisiones fundamentadas en la vida cotidiana. El sistema educativo debe facilitar la adquisición de esta cultura científica y tecnológica, por lo que se hace necesario ofrecer una enseñanza de las ciencias adecuada y pertinente en el tramo erario de la enseñanza obligatoria. Asimismo, en este capítulo se fundamente la conveniencia de prestar una especial atención a la educación científica de los estudiantes de 11 a 14 años y para ello se defiende el diseño de un currículo específico para estas edades. Vivimos en una sociedad en que la ciencia y la tecnología ocupan un lugar fundamental en el sistema productivo y en la vida cotidiana en general. Parece difícil comprender el mundo moderno sin entender el papel que las mismas cumplen. La población necesita de una cultura científica y tecnológica para aproximarse y comprender la complejidad y globalidad de la realidad contemporánea, para adquirir habilidades que le permitan desenvolverse en la vida cotidiana y para relacionarse con su entorno, con el mundo del trabajo, de la producción y del estudio. Las Ciencias de la Naturaleza se han incorporado en la vida social de tal manera que se han convertido en clave esencial para interpretar y comprender la cultura contemporánea. Por lo tanto, ya no es posible reservar la cultura científica y tecnológica a una elite. La sociedad ha tomado conciencia de la importancia de las ciencias y de su influencia

en temas como la salud, los recursos alimenticios y energéticos, la conservación del medio ambiente, el transporte y los medios de comunicación, las condiciones que mejoran la calidad de vida del ser humano. Es necesario que amplios sectores de la población, sin distinciones, accedan al desafío y la satisfacción de entender el universo en que vivimos y que puedan imaginar y construir, colectivamente, los mundos posibles. Es importante acceder a los conocimientos científicos por muchas y múltiples razones, pues como dice Claxton (1994) <<importan en términos de la búsqueda de mejores maneras de explorar el potencial de la naturaleza, sin dañarla y sin ahogar al planeta. Importan en términos de la capacidad de la persona para introducirse en el mundo de la Ciencia por placer y diversión. Importan porque las personas necesitan sentir que tienen algún control sobre la selección y el mantenimiento de la tecnología que utilizan en sus vidas… e importan porque la Ciencia constituye una parte fundamental y en constante cambio de nuestra cultura y porque sin una comprensión de sus rudimentos nadie se puede considerar adecuadamente culto, como dijo C.P. Snow hace muchos años>>. La adquisición de una metodología basada en el cuestionamiento científico, en el reconocimiento de las propias limitaciones, en el juicio crítico y razonado, debe insertarse en todo proyecto de desarrollo de la persona y colaborar en la formación de un ciudadano capaz de tomar sus propias decisiones, ya que prepara y favorece una actitud crítica, razonable. Como dice Gil (1996), <<la influencia creciente de las ciencias y la tecnología, su contribución a la transformación de nuestras concepciones y formas de vida, obligan a considerar la introducción de una formación científica y tecnológica (indebidamente minusvalorada) como un elemento clave de la cultura general de los futuros ciudadanos y ciudadanas, que les prepare para la comprensión del mundo en que viven y para la necesaria toma de decisiones>>. Esta convicción nos conduce a reivindicar la incorporación de la educación científica a la educación obligatoria. Pero esta reivindicación debe estar unida a un nuevo enfoque de la

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enseñanza de las ciencias que permita asegurar una educación científica de calidad con equidad, es decir, no reservada sólo a unos pocos, debemos en primera instancia reconocer que dicha enseñanza debe situarse en un enfoque más general de la educación. Una educación que se comprometa a formar y preparar a todos para afrontar su vida posterior. Cuando nuestros países optaron por una educación general obligatoria de mayor duración, respondían a una necesidad ineludible, impuesta por las exigencias de la vida social y política. Una sociedad democrática requiere un alto nivel de participación, que sólo es posible si se le brinda a los ciudadanos la formación necesaria para alcanzarla efectivamente. La educación general debe evolucionar en función de las demandas de una sociedad progresivamente compleja, que requiere para su funcionamiento un desarrollo intensivo de las capacidades individuales que favorezcan la incorporación a procesos productivos complejos y la flexibilidad mental necesaria para asumir distintos roles en una sociedad dinámica. Además, la educación deberá procurar el desarrollo de una capacidad crítica y creativa que permita incidir en la modificación de la realidad social. No podemos ni debemos conformarnos con que sólo unos pocos alumnos se sientan atraídos por las clases de ciencias mientras que la mayoría se aburren, les resulta difícil y pierden el entusiasmo. Como bien señala Claxton, <<sea cual sea el currículo y sea cual sea su grado de pertinencia, algunos estudiantes lo seguirán mejor que otros. La cuestión es que sea lo que sea lo que los estudiantes se lleven consigo, deberá ser verdaderamente útil por derecho propio>>. Nuestra preocupación se centra en cómo podemos contribuir a desarrollar e incentivar en las personas la capacidad para aprender. Indudablemente que no es tarea única ni exclusiva de la enseñanza de las ciencias, ni ella por sí sola podrá lograr cambios significativos. Pero sí debemos cuestionarnos cómo la enseñanza de las ciencias puede contribuir a que los jóvenes adquieran los instrumentos y destrezas adecuados y pertinentes para aprender y seguir aprendiendo, de manera que puedan conocer,

interpretar y actuar en el mundo que les toque vivir, donde lo único constante será el cambio. Por otra parte ese cambio se debe en gran parte al impacto del binomio ciencia-técnica. Esto nos conduce a preguntarnos qué conocimientos, desde el punto de vista individual y social, le son necesarios a cada individuo para administrar la vida cotidiana, enfrentarse e integrarse de manera crítica y autónoma a ella y ser capaces de tomar decisiones. Parece importante que niños y adolescentes tomen conciencia de la riqueza de las implicaciones e impactos que tienen las ciencias en la vida cotidiana. Por otro lado, la enseñanza de las ciencias favorece en niños y jóvenes el desarrollo de sus capacidades de observación, análisis, razonamiento, comunicación y abstracción; permite que piensen y elaboren su pensamiento de manera autónoma. Además, construyendo su cultura científica, ese niño-adolescente desarrolla su personalidad individual y social. El aporte de las Ciencias de la Naturaleza debería facilitar la aproximación de los alumnos a la realidad natural y contribuir a su mejor integración en el medio social. La adquisición de conceptos científicos es sin duda importante en la educación obligatoria, pero no es la sola finalidad de esta enseñanza: además, debería ser capaz de brindar a los niños-adolescentes conocimientos y herramientas que posean un carácter social, para que adquieran seguridad en el momento de debatir ciertos temas de actualidad. Asimismo, ha de introducirles en el valor funcional de la ciencia, capaz de explicar fenómenos naturales cotidianos y dotarlos de los instrumentos necesarios para indagar la realidad natural de manera objetiva, rigurosa y contrastada. Del mismo modo, no debería disimularse el papel de instrumento de opresión que la ciencia puede adquirir en determinadas situaciones: para enfrentar las mismas es necesario educar críticamente a las nuevas generaciones. La enseñanza de las Ciencias de la Naturaleza debe estimular, entre otros aspectos: • La curiosidad frente a un fenómeno nuevo

o a un problema inesperado

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• El interés por lo relativo al ambiente y su conservación

• El espíritu de iniciativa y de tenacidad • La confianza de cada adolescente en sí

mismo • La necesidad de cuidar su propio cuerpo • El espíritu crítico, que supone no

contentarse con una actitud pasiva frente a una <<verdad revelada e incuestionable>>

• La flexibilidad intelectual • El rigor metódico • La habilidad para manejar el cambio, para

enfrentarse a situaciones cambiantes y problemáticas

• El aprecio del trabajo investigador en equipo

• El respeto por las opiniones ajenas, la argumentación en la discusión de las ideas y la adopción de posturas propias en un ambiente tolerante y democrático.

La importancia de la enseñanza de las ciencias en la sociedad actual es hoy plenamente reconocida. Este reconocimiento, unido a la creciente preocupación por el fracaso en lograr que los alumnos adquieran conocimientos científicos, ha conducido a proponer la introducción de la enseñanza de las ciencias a edades más tempranas. Faltan, sin embargo, propuestas de currículos sugerentes sobre todo para la enseñanza obligatoria, que contribuyan al desarrollo de capacidades científicas y promuevan a la vez un efecto y un gusto por su aprendizaje, sin distinción de sexos ni procedencias sociales. Actualmente, la tendencia que en general se evidencia en los currículos científicos de la educación obligatoria es la de incluir, simplificadas, las mismas propuestas de los cursos superiores. Entendemos que es necesario establecer propuestas específicas que contemplen las características especiales de los diferentes tramos erarios y establecer para cada caso qué tipo de enseñanza de la ciencia es la que mejor se adapta al alumno, en función de su edad, de sus intereses y respetando su realidad cultural. Tradicionalmente, la educación primaria ha sido definida y se le han otorgado características propias, como ha sucedido con la educación secundaria. No así el tramo que cubre las edades de 11-14 años, que no ha sido objeto de definición propia sino en

función del tramo inferior o superior, según los distintos casos. Parecería pertinente que durante los primeros años de escolarización, de 6 a 11 aproximadamente, se favorecieran las actividades de carácter más espontáneo y vivencial, respetando la forma de abordar los problemas en la vida cotidiana. De este modo, además, se sería coherente con la evolución cultural de la humanidad. Recordemos que la tecnología antecedió a la ciencia. Como dice Martínez (1996), <<la tecnología a menudo se ha anticipado a la ciencia, con frecuencia las cosas son hechas sin un conocimiento preciso de cómo o por qué son hechas. La tecnología antigua (primitiva, artesanal) es casi exclusivamente de ese tipo>>. Es decir, que la mayoría de las invenciones se apoyaban en el conocimiento empírico. Durante los siglos XVIII y XIX, el desarrollo de maquinarias fue el producto de un trabajo empírico. Es hacia la segunda mitad del siglo XIX cuando la ciencia comienza a estimular y a favorecer el crecimiento tecnológico. En el siglo XX los avances tecnológicos están íntimamente relacionados con los resultados de la investigación científica. La estrecha relación ciencia-tecnología debería realzarse en las propuestas educativas respetando sus objetivos propios. La tecnología utiliza numerosos conceptos científicos, que son reconceptualizados e integrados al contexto tecnológico. Desde el punto de vista metodológico también la tecnología utiliza procedimientos semejantes a los utilizados por la ciencia que, a su vez, recibe muchos aportes de la tecnología que no se limitan sólo a los instrumentos y sistemas productivos sino que involucran conocimientos teóricos y metodológicos. Así como históricamente se puede evidenciar que existe un primer período de aplicación pre-científica de las leyes de la naturaleza a la tecnología, parecería coherente que los primeros años de la educación primaria favorecieran una cierta <<acumulación experimental pre-científica>> -Gil (1996)-. Este período prepararía a los alumnos para iniciar la enseñanza de las ciencias.

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El presente trabajo tiene como propósito central colaborar a la comprensión de la enseñanza de las ciencias en el tramo de 11 a 14 años que marca la transición entre la educación primaria y la educación secundaria. Esta <<zona de nadie>> y <<de todos>> merece, a nuestro entender, definirse mejor y requiere un diseño curricular específico que cumpla con dos requisitos básicos: a) preparar a los alumnos para abordar con garantía y gusto los estudios científicos superiores y b) contribuir a la formación científica de los futuros ciudadanos que, por diversas causas, finalizan en este tramo erario su educación obligatoria.

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LA CIENCIA COMO UNA LUZ EN LA OSCURIDAD

Carl Sagan

MIS PROFESORES

Era un día de tormenta en el otoño de 1939. Afuera, en las calles alrededor del edificio de apartamentos, las hojas caídas y formaban pequeños remolinos, cada una con vida propia. Era agradable estar dentro, a salvo y caliente, mientras mi madre preparaba la cena en la habitación contigua. En nuestro apartamento no había niños mayores que se metieran con uno sin razón. Precisamente, la semana anterior me había visto envuelto en una pelea… no recuerdo, después de tantos años, con quién; quizá fuera con Snoony Agata, del tercer piso… y, tras un violento golpe, mi puño atravesó el cristal del escaparate de la farmacia de Schechter. El señor Schechter se mostró solícito: <<No pasa nada, tengo seguro>>, dijo mientras me untaba la muñeca con un antiséptico increíblemente doloroso. Mi madre me llevó al médico, que tenía la consulta en la planta baja de nuestro bloque. Con unas pinzas extrajo un fragmento de vidrio y, provisto de aguja e hilo, me aplicó dos puntos. <<¡Dos puntos!>>, había repetido mi padre por la noche. Sabía de puntos porque era cortador en la industria de la confección; su trabajo consistía en cortar patrones –espaldas, por ejemplo, o mangas para abrigos y trajes de señora- de un montó de tela enorme con una temible sierra eléctrica. A continuación, unas interminables hileras de mujeres sentadas ante máquinas de coser ensamblaban los patrones. Le complacía que me hubiera enfadado tanto como para vencer mi natural timidez. A veces es bueno devolver el golpe. Yo no había pensado ejercer ninguna violencia. Simplemente ocurrió así. Snoony me empujó y, a continuación, mi puño atravesó el escaparate del señor Schechter. Yo me había lesionado la muñeca, había generado un gasto médico inesperado, había roto un cristal, y nadie se había enfadado conmigo. En cuanto a Snoony, estaba más simpático que nunca.

Intenté dilucidar cuál era la lección de todo aquello. Pero era mucho más agradable intentar descubrirlo en el calor del apartamento, mirando a través de la ventana de la sala la bahía de Nueva York, que arriesgarme a un nuevo contratiempo en las calles. Mi madre se había cambiado de ropa y maquillado como solía hacer siempre antes de que llegara mi padre. Casi se había puesto el sol y nos quedamos los dos mirando más allá de las aguas embravecidas. - Allí fuera hay gente que lucha, y se matan

unos a otros- dijo haciendo una señal vaga hacia el Atlántico, Yo miré con atención.

- Lo sé -contesté-. Los veo. - No, no los puedes ver –repuso ella, casi con

severidad, antes de volver a la cocina-. Están demasiado lejos.

¿Cómo podía saber ella si yo los veía o no?, me pregunté. Forzando la vista, me había parecido discernir una fina franja de tierra en el horizonte sobre la que unas pequeñas figuras se empujaban, pegaban y peleaban con espadas como en mis cómics. Pero quizá tuviera razón. Quizá se trataba sólo de mi imaginación; como los monstruos de medianoche que, en ocasiones, todavía me despertaban de un sueño profundo, con una pijama empapado de sudor y el corazón palpante. ¿Cómo se puede saber cuando alguien sólo imagina? Me quedé contemplando las aguas grises hasta que se hizo de noche y me mandaron a lavarme las manos para cenar. Para mi delicia, mi padre me tomó en brazos. Podía notar el frío del mundo exterior contra su barba de un día. Un domingo de aquel mismo año, mi padre me había explicado con paciencia el papel del cero como punto de origen en aritmética, los nombres de sonido malicioso de los números grandes y que no existe el número más grande (<<Siempre puedes añadir unos más>>, decía). De pronto me entró una compulsión infantil de escribir en secuencia todos los números enteros del uno al mil. No teníamos ninguna libreta de papel, pero mi padre me ofreció el montón de cartones grises que guardaba cuando le traían las camisas de

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la lavandería. Empecé el proyecto con entusiasmo, pero me sorprendió lo lento que era. Cuando me encontraba todavía en los cientos más bajos, mi madre anunció que era la hora del baño. Me quedé desconsolado. Tenía que llegar a mil. Intervino mi padre, que toda la vida actuó de mediador: si me sometía al baño sin rechistar, él continuaría la secuencia por mí. Yo no cabía en mí de contento. Cuando salí del baño ya estaba cerca del novecientos, y así pude llegar a mil sólo un poco después de la hora habitual de acostarme. La magnitud de los números grandes nunca ha dejado de impresionarme. También en 1939, mis padres me llevaron a la Feria Mundial de Nueva York. Allí se me ofreció una visión de un futuro perfecto que la ciencia y la alta tecnología habían hecho posible. Habían enterrado una cápsula lleva de artefactos de nuestra época, para beneficio de la gente de un futuro lejano… que, asombrosamente, quizá no supiera mucho de la gente de 1939. El <<mundo del mañana>> será impecable, limpio, racionalizado y, por lo que yo podía ver, sin rastro de gente pobre. <<Vea el sonido>>, ordenaba de modo desconcertante un cartel. Y, desde luego, cuando el pequeño martillo golpeaba el diapasón aparecía una bella onda sinusoide en la pantalla del osciloscopio. <<Escuche la luz>>, exhortaba otro cartel. Y, cuando el flash iluminó la fotocélula, pude escuchar algo parecido a las interferencias de nuestra radio Motorota cuando el dial no daba con la emisora. Sencillamente, el mundo encerraba una serie de maravillas que nunca me había imaginado. ¿Cómo podía convertirse un tono en una imagen y la luz en ruido? Mis padres no eran científicos. No sabían casi nada de ciencia. Pero, al introducirme simultáneamente en el escepticismo y lo asombroso, me enseñaron los dos modos de pensamiento difícilmente compaginables que son la base del método científico. Su situación económica no superaba en mucho el nivel de pobreza. Pero cuando anuncié que quería ser astrónomo recibí un apoyo incondicional, a pesar de que ellos (como yo) sólo tenían una idea rudimentaria de lo que hace un astrónomo. Nunca me sugirieron que a lo mejor sería más oportuno que me hiciera médico o abogado.

Me encantaría poder decir que en la escuela elemental, superior o universitaria tuve profesores de ciencias que me inspiraron. Pero, por mucho que buceo en mi memoria, no encuentro ninguno. Se trataba de una pura memorización de la tabla periódica de los elementos, palancas y planos inclinados, la fotosíntesis de las plantas verdes y la diferencia entre la antracita y el carbón bituminoso. Pero no había ninguna elevada sensación de maravilla, ninguna indicación de una perspectiva evolutiva, nada sobre ideas erróneas que todo el mundo había creído ciertas en otra época. Se suponía que en los cursos de laboratorio del instituto debíamos encontrar una respuesta. Si no era así, nos suspendían. No se nos animaba a profundizar en nuestros propios intereses, ideas o errores conceptuales. Al final del libro de texto había material que parecía interesante, pero el año escolar siempre terminaba antes de llegar a dicho final. Era posible ver maravillosos libros de astronomía, por ejemplo, en las bibliotecas, pero no en la clase. Se nos enseñaba la división larga como si se tratara de una serie de recetas de un libro de cocina, sin ninguna explicación de cómo esta secuencia particular de divisiones cortas, multiplicaciones y restas daba la respuesta correcta. En el instituto se nos enseñaba con reverencia la extracción de raíces cuadradas, como si se tratar de un método entregado tiempo atrás en el monte Sinaí. Nuestro trabajo consistía meramente en recordar lo que se nos había ordenado: consigue la respuesta correcta, no importa que entiendas lo que haces. En segundo curso tuve un profesor de álgebra muy capacitado que me permitió aprender muchas matemáticas, pero era un matón que disfrutaba haciendo llorar a las chicas. En todos aquellos años de escuela mantuve mi interés por la ciencia leyendo libros y revistas sobre realidad y ficción científica. La universidad fue la realización de mis sueños: encontré profesores que no sólo entendían la ciencia sino que realmente eran capaces de explicarla. Tuve la suerte de estudiar en una de las grandes instituciones del saber de la época: la Universidad de Chicago. Estudiaba física en un departamento que giraba alrededor de Enrico Fermi; descubrí la verdadera elegancia matemática con Subrahmanyan Chandrasekhar; tuve la

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oportunidad de hablar de química con Harold Urey; durante los veranos fui aprendiz de biología con H. J. Muller en la Universidad de Indiana; y aprendí astronomía planetaria con el único practicante con plena dedicación de la época, G. P. Kuiper. En Kuiper vi por primera vez el llamado cálculo sobre servilleta de papel: se te ocurre una posible solución a un problema, coges una servilleta de papel, apelas a tu conocimiento de física fundamental, garabateas unas cuantas ecuaciones aproximadas, las sustituyes por valores numéricos probables y compruebas si la respuesta puede resolver de algún modo tu problema. Si no es así, debes buscar una solución diferente. Es una manera de ir eliminando disparates como si fueran capas de una cebolla. En la Universidad de Chicago también tuve la suerte de encontrarme con un programa de educación general diseñado por Robert M. Hutchins en el que la ciencia se presentaba como parte integral del maravilloso tapiz del conocimiento humano. Se consideraba impensable que un aspirante a físico no conociera a Platón, Aristóteles, Bach, Shakespeare, Gibbon, Malinowski y Freíd… entre otros. En una clase de introducción a la ciencia se nos presentó de modo tan irresistible el punto de vista de Tolomeo de que el Sol giraba alrededor de la Tierra que muchos estudiantes tuvieron que replantearse su confianza en Copérnico. La categoría de los profesores en el programa de Hutchins no tenía casi nada que ver con la investigación; al contrario –a diferencia de lo que es habitual en las universidades norteamericanas de hoy-, se valoraba a los profesores por su manera de enseñar, por su capacidad de transmitir información e inspirar a la futura generación. En este ambiente embriagador pude rellenar algunas lagunas de mi educación. Se me aclararon muchos aspectos que me habían parecido profundamente misteriosos, y no sólo en la ciencia. También fui testigo de primera mano de la alegría que sentían los que tenían el privilegio de descubrir algo sobre el funcionamiento del universo. Siempre me he sentido agradecido a mis mentores de la década de 1950 y he hecho lo posible para que todos ellos conocieran mi

aprecio. Pero cuando echo la vista atrás me parece que lo más esencial no lo aprendí de mis maestros de escuela, ni siquiera de mis profesores de universidad, sino de mis padres, que no sabían nada en absoluto de ciencia, en aquel año tan lejano de 1939.

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LO MÁS PRECIADO Toda nuestra ciencia, comparada con la realidad, es primitiva e infantil… y sin embargo es lo más preciado que tenemos.

Albert Einstein (1879-1955)

Cuando bajé del avión, el hombre me esperaba con un pedazo de cartón en el que estaba escrito mi nombre. Yo iba a una conferencia de científicos y comentaristas de televisión dedicada a la aparentemente imposible tarea de mejorar la presentación de la ciencia en la televisión comercial. Amablemente, los organizadores me habían enviado un chofer. - ¿Le molesta que le haga una pregunta? –me dijo mientras esperábamos la maleta. No, no me molestaba. - ¿No es un lío tener el mismo nombre que el científico aquel? Tardé un momento en comprenderlo. ¿Me estaba tomando el pelo? Finalmente lo entendí. - Yo soy el científico aquel- respondí. Calló un momento y luego sonrió. - Perdone. Como ése es mi problema, pensé que también sería el suyo. Me tendió la mano. - Me llamo William F. Buckley. (Bueno, no era exactamente William F. Buckley, pero llevaba el nombre de un conocido y polémico entrevistador de televisión, lo que sin duda le había valido gran número de inofensivas bromas.) Mientras nos instalábamos en el coche para emprender el largo recorrido, con los limpiaparabrisas funcionando rítmicamente, me dijo que se alegraba de que yo fuera <<el científico aquel>> porque tenía muchas preguntas sobre ciencia. ¿Me molestaba? No, no me molestaba. Y nos pusimos a hablar. Pero no de ciencia. Él quería hablar de los extraterrestres congelados que languidecían en una base de las Fuerzas Aéreas cerca de San Antonio, de <<canalización>> (una manera de oír lo que hay en la mente de los muertos… que no es mucho, por lo visto), de cristales, de las

profecías de Nostradamus, de astrología, del sudario de Turín… Presentaba cada uno de estos portentosos temas con un entusiasmo lleno de optimismo. Yo me veía obligado a decepcionarle cada vez. - La prueba es insostenible – le repetía una y otra vez-. Hay una explicación mucho más sencilla. En cierto modo era un hombre bastante leído. Conocía los distintos matices especulativos, por ejemplo, sobre los <<continentes hundidos>> de la Atlántida y Lemuria. Se sabía al dedillo cuáles eran las expediciones submarinas previstas para encontrar las columnas caídas y los minaretes rotos de una civilización antiguamente grande cuyos restos ahora sólo eran visitados por peces luminiscentes de alta mar y calamares gigantes. Sólo que… aunque el océano guarda muchos secretos, yo sabía que no hay la más mínima base oceanográfica o geofísica para deducir la existencia de la Atlántida y Lemuria. Por lo que sabe la ciencia hasta este momento, no existieron jamás. A estas alturas, se lo dije de mala gana. Mientras viajábamos bajo la lluvia me di cuenta de que el hombre estaba cada vez más taciturno. Con lo que yo le decía no sólo descartaba una doctrina falsa, sino que eliminaba una faceta preciosa de su vida interior. Y, sin embargo, hay tantas cosas en la ciencia real, igualmente excitantes y más misteriosas, que presentan un desafío intelectual mayor… además de estar mucho más cerca de la verdad. ¿Sabía algo de las moléculas de la vida que se encuentran en el frío y tenue gas entre las estrellas? ¿Había oído hablar de las huellas de nuestros antepasados encontradas en ceniza volcánica de cuatro millones de años de antigüedad? ¿Y de la elevación del Himalaya cuando la India chocó con Asia? ¿O de cómo los virus, construidos como jeringas hipodérmicas, deslizan su ADN más allá de las defensas del organismo del anfitrión y subvierten la maquinaria reproductora de las células; o de la búsqueda por radio de inteligencia extraterrestre; o de la recién descubierta civilización de Ebla, que anunciaba las virtudes de la cerveza de Ebla? No, no había oído nada de todo aquello. Tampoco

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sabía nada, ni siquiera vagamente, de la indeterminación cuántica, y sólo reconocía el ADN como tres letras mayúsculas que aparecían juntas con frecuencia. El señor <<Buckley>> -que sabía hablar, era inteligente y curioso- no había oído prácticamente nada de ciencia moderna. Tenía un interés natural en las maravillas del universo. Quería saber de ciencia, pero toda la ciencia había sido expurgada antes de llegar a él. A este hombre le habían fallado nuestros recursos culturales, nuestro sistema educativo, nuestros medios de comunicación. Lo que la sociedad permitía que se filtrara eran principalmente apariencias y confusión. Nunca le habían enseñado a distinguir la ciencia real de la burda imitación. No sabía nada del funcionamiento de la ciencia. Hay cientos de libros sobre la Atlántida, el continente mítico que según dicen existió hace unos diez mil años en el océano Atlántico. (O en otra parte. Un libro reciente lo ubica en la Antártica.) La historia viene de Platón, que lo citó como un rumor que le llegó de épocas remotas. Hay libros recientes que describen con autoridad el alto nivel tecnológico, moral y espiritual de la Atlántida y la gran tragedia de un continente poblado que se hundió entero bajo las olas. Hay una Atlántida de la <<Nueva Era>>, <<la civilización legendaria de ciencias avanzadas>>, dedicada principalmente a la <<ciencia>> de los cristales. En una trilogía titulada La ilustración del cristal, de Katrina Raphaell –unos libros que han tenido un papel principal en la locura del cristal en Norteamérica-, los cristales de la Atlántida leen la mente, transmiten pensamientos, son depositarios de la historia antigua y modelo y fuente de las pirámides de Egipto. No se ofrece nada parecido a una prueba que fundamente esas afirmaciones. (Podría resurgir la manía del cristal tras el reciente descubrimiento de la ciencia sismológica de que el núcleo interno de la Tierra puede estar compuesto por un cristal único, inmenso, casi perfecto… de hierro.) Algunos libros –Leyendas de la Tierra, de Dorothy Vitaliano, por ejemplo- interpretan comprensivamente las leyendas originales de la Atlántida en términos de una pequeña isla en el Mediterráneo que fue destruida por una erupción volcánica, o una antigua ciudad que

se deslizó dentro del golfo de Corinto después de un terremoto. Por lo que sabemos, ésa puede ser la fuente de la leyenda, pero de ahí a la destrucción de un continente en el que había surgido una civilización técnica y mística preternaturalmente avanzada hay una gran distancia. Lo que casi nunca encontramos –en bibliotecas públicas, escaparates de revistas o programas de televisión en horas punta- es la prueba de la extensión del suelo marino y la tectónica de placas y del trazado del fundo del océano, que muestra de modo inconfundible que no pudo haber ningún continente entre Europa y América en una escala de tiempo parecida a la propuesta. Es muy fácil encontrar relatos espurios que hacen caer al crédulo en la trampa. Mucho más difícil es encontrar tratamientos escépticos. El escepticismo no vende. Es cien, mil veces más probable que una persona brillante y curiosa que confíe enteramente en la cultura popular para informarse de algo como la Atlántida se encuentre con una fábula tratada sin sentido crítico que con una valoración sobria y equilibrada. Quizá el señor <<Buckley>> debería aprender a ser más escéptico con lo que le ofrece la cultura popular. Pero, aparte de eso, es difícil echarle la culpa. Él se limitaba a aceptar lo que la mayoría de las fuentes de información disponibles y accesibles decían que era la verdad. Por su ingenuidad, se veía confundido y embaucado sistemáticamente. La ciencia origina una gran sensación de prodigio. Pero la pseudociencia también. Las popularizaciones dispersas y deficientes de la ciencia dejan unos nichos ecológicos que la pseudociencia se apresura a llenar. Si se llegara a entender ampliamente que cualquier afirmación de conocimiento exige las pruebas pertinentes para ser aceptada, no habría lugar para la pseudociencia. Pero, en la cultura popular, prevalece una especia de ley de Gresham según la cual la mala ciencia produce buenos resultados. En todo el mundo hay una enorme cantidad de personas inteligentes, incluso con un talento especial, que se apasionan por la ciencia. Pero no es una pasión correspondida.

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Los estudios sugieren que un noventa y cinco por ciento de los americanos son <<analfabetos científicos>>. Es exactamente la misma fracción de afroamericanos analfabetos, casi todos esclavos, justo antes de la guerra civil, cuando se aplicaban severos castigos a quien enseñara a leer a un esclavo. Desde luego, en las cifras sobre analfabetismo hay siempre cierto grado de arbitrariedad, tanto si se aplica al lenguaje como a la ciencia. Pero un noventa y cinco por ciento de analfabetismo es extremadamente grave. Todas las generaciones se preocupan por la decadencia de los niveles educativos. Uno de los textos más antiguos de la historia humana, datado en Sumeria hace unos cuatro mil años, lamenta el desastre de que los jóvenes sean más ignorantes que la generación inmediatamente precedente. Hace dos mil cuatrocientos años, el anciano y malhumorado Platón, en el libro VII de Las leyes, dio su definición de analfabetismo científico: El hombre que no pudiera discernir el uno ni el dos ni el tres ni en general los pares y los impares, o el que no supiera nada de contar, o quien no fuera capaz de medir el día y la noche o careciera de experiencia acerca de las revoluciones de la Luna o del Sol o de los demás astros… Lo que hay que decir que es menester que aprendan los hombres libres en cada materia es todo aquello que aprende en Egipto junto con las letras la innumerable grey de los niños. En primer lugar, por lo que toca al cálculo, se han inventado unos sencillos procedimientos para que los niños aprendan jugando y a gusto… Yo… cuando en tiempos me enteré tardíamente de lo que nos ocurre en relación con ello, me quedé muy impresionado, y entonces me pareció que aquello no era cosa humana, sino propia más bien de bestias porcinas, y sentí vergüenza no sólo por mí mismo sino en nombre de los helenos todos. No sé hasta qué punto la ignorancia de la ciencia y las matemáticas contribuyó al declive de la antigua Atenas, pero sé que las consecuencias del analfabetismo científico son mucho más peligrosas en nuestra época que en cualquier otra anterior. Es peligroso y temerario que el ciudadano medio mantenga su ignorancia sobre el calentamiento global, la reducción del ozono, la contaminación del

aire, los residuos tóxicos y radiactivos, la lluvia ácida, la erosión del suelo, la deforestación tropical, el crecimiento exponencial de la población. Los trabajos y sueldos dependen de la ciencia y la tecnología. Si nuestra nación no puede fabricar, a bajo precio y alta calidad, los productos que la gente quiere comprar, las industrias seguirán desplazándose para transferir un poco más de prosperidad a otras partes del mundo. Considérense las ramificaciones sociales de la energía generada por la fisión y fusión nucleares, las supercomputadoras, las <<autopistas>> de datos, el aborto, el radón, las reducciones masivas de armas estratégicas, la adicción, la intromisión del gobierno en la vida de sus ciudadanos, la televisión de alta resolución, la seguridad en líneas aéreas y aeropuertos, los trasplantes de tejido fetal, los costes de la sanidad, los aditivos de alimentos, los fármacos para tratar psicomanías, depresiones o esquizofrenia, los derechos de los animales, la superconductividad, las píldoras del día siguiente, las predisposiciones antisociales presuntamente hereditarias, las estaciones espaciales, el viaje a Marte, el hallazgo de remedios para el sida y el cáncer… ¿Cómo podemos incidir en la política nacional –o incluso tomar decisiones inteligentes en nuestras propias vidas- si no podemos captar los temas subyacentes? En el momento de escribir estas páginas, el Congreso está tratando la disolución de su departamento de valoración tecnológica, la única organización con la tarea específica de asesorar a la Casa Blanca y al Senado sobre ciencia y tecnología. Su competencia e integridad a lo largo de los años ha sido ejemplar. De los quinientos treinta y cinco miembros del Congreso de Estados Unidos, por extraño que parezca a finales del siglo XX, sólo el uno por ciento tiene unos antecedentes científicos significativos. El último presidente con preparación científica debió de ser Thomas Jefferson. ¿Cómo deciden, esos asuntos los americanos? ¿Cómo instruyen a sus representantes? ¿Quién toma en realidad estas decisiones, y sobre qué base? Hipócrates de Cos es el padre de la medicina. Todavía se le recuerda 2 500 años después

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por el Juramento de Hipócrates (del que existe una forma modificada que los estudiantes de medicina pronuncian cuando se licencian). Pero, principalmente, se le recuerda por sus esfuerzos por retirar el manto de superstición de la medicina para llevarla a la luz de la ciencia. En un pasaje típico, Hipócrates escribió: <<Los hombres creen que la epilepsia es divina, meramente porque no la pueden entender. Pero si llamasen divino a todo lo que no pueden entender, habría una infinidad de cosas divinas.>> En lugar de reconocer que somos ignorantes en muchas áreas, hemos tendido a decir cosas como que el universo está impregnado de lo inefable. Se asigna la responsabilidad de lo que todavía no entendemos a un Dios de lo ignorado. A medida que fue avanzando el conocimiento de la medicina a partir del siglo IV, cada vez era más lo que entendíamos y menos lo que teníamos que atribuir a la intervención divina: tanto en las causas como en el tratamiento de la enfermedad. La muerte en el parto y la mortalidad infantil han disminuido, el tiempo de vida ha aumentado y la medicina ha mejorado la calidad de vida de millones de personas en todo el planeta. En el diagnóstico de la enfermedad, Hipócrates introdujo elementos del método científico. Exhortaba a la observación atenta y meticulosa: <<No dejéis nada a la suerte. Controladlo todo. Combinad observaciones contradictorias. Concedeos el tiempo suficiente.>> Antes de la invención del termómetro, hizo gráficas de las curvas de temperatura de muchas enfermedades. Recomendó a los médicos que, a partir de los síntomas del momento, intentaran predecir el pasado y el probable curso futuro de cada enfermedad. Daba gran importancia a la honestidad. Estaba dispuesto a admitir las limitaciones del conocimiento del médico. No mostraba ningún recato en confiar a la posteridad que más de la mitad de sus pacientes habían muerto por causa de las enfermedades que él trataba. Sus opciones, desde luego, eran limitadas; los únicos fármacos de que disponía eran principalmente laxantes, eméticos y narcóticos. Se practicaba la cirugía y la cauterización. En los tiempos clásicos se hicieron avances considerables hasta la caída de Roma.

Mientras en el mundo islámico florecía la medicina, en Europa se entró realmente en una edad oscura. Se perdió la mayor parte del conocimiento de anatomía y cirugía. Abundaba la confianza en la oración y las curaciones milagrosas. Desaparecieron los médicos seculares. Se usaban ampliamente cánticos, pociones, horóscopos y amuletos. Se restringieron o ilegalizaron las disecciones de cadáveres, lo que impedía que los que practicaban la medicina adquirieran conocimiento de primera mano del cuerpo humano. La investigación médica llegó a un punto muerto. Era muy parecido a lo que el historiador Edgard Gibbon describió para todo el Imperio oriental, cuya capital era Constantinopla: En el transcurso de diez siglos no se hizo ni un solo descubrimiento que exaltara la dignidad o promoviera la felicidad de la humanidad. No se había añadido ni una sola idea a los sistemas especulativos de la antigüedad y toda una serie de pacientes discípulos se convirtieron en su momento en los maestros dogmáticos de la siguiente generación servil. La práctica médica premoderna no logró salvar a muchos ni siquiera en su mejor momento. La reina Ana fue la última Estuardo de Gran Bretaña. En los últimos diecisiete años del siglo XVII se quedó embarazada dieciocho veces. Sólo cinco niños le nacieron vivos. Solo uno sobrevivió a la infancia. Murió antes de llegar a la edad adulta y antes de la coronación de la reina en 1702. No parece haber ninguna prueba de trastorno genético. Contaba con los mejores cuidados médicos que se podían comprar con dinero. Las trágicas enfermedades que en otra época se llevaban un número incontable de bebés y niños se han ido reduciendo progresivamente y se curan gracias a la ciencia: por el descubrimiento del mundo de los microbios, por la idea de que médicos y comadronas se lavaran las manos y esterilizaran sus instrumentos, mediante la nutrición, la salud pública y las medidas sanitarias, los antibióticos, fármacos, vacunas, el descubrimiento de la estructura molecular del ADN, la biología molecular y, ahora, la terapia genética. Al menos en el mundo desarrollado, los padres tienen muchas más posibilidades

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de ver alcanzar la madurez a sus hijos de las que tenía la heredera al trono de una de las naciones más poderosas de la Tierra a finales del siglo XVII. La viruela ha desaparecido del mundo. El área de nuestro planeta infestada de mosquitos transmisores de la malaria se ha reducido de manera espectacular. La esperanza de vida de un niño al que se diagnostica leucemia ha ido aumentando progresivamente año tras año. La ciencia permite que la Tierra pueda alimentar a una cantidad de humanos cientos de veces mayor, y en condiciones mucho menos miserables, que hace unos cuantos miles de años. Podemos rezar por una víctima del cólera o podemos darle quinientos miligramos de tetraciclina cada doce horas. (Todavía hay una religión, la <<ciencia cristiana>>, que niega la teoría del germen de la enfermedad; si falla la oración, los fieles de esta secta preferirían ver morir a sus hijos antes que darles antibióticos.) Podemos intentar una terapia psicoanalítica casi fútil con el paciente esquizofrénico, o darle de trescientos a quinientos miligramos de clozapina al día. Los tratamientos científicos son cientos o miles de veces más eficaces que los alternativos. (E incluso cuando parece que las alternativas funcionan, no sabemos si realmente han tenido algún papel: pueden producirse remisiones espontáneas, incluso del cólera y la esquizofrenia, sin oración y sin psicoanálisis.) Abandonar la ciencia significa abandonar mucho más que el aire acondicionado, el aparato de CD, los secadores del pelo y los coches rápidos. En la época preagrícola, de cazadores-recolectores, la expectativa de vida humana era de veinte a treinta años, la misma que en Europa occidental a finales de la época romana medieval. La media no ascendió a cuarenta años hasta alrededor del año 1870. Llegó a cincuenta en 1915, sesenta en 1930, setenta en 1955 y hoy se acerca a ochenta (un poco más para las mujeres, un poco menos para los hombres). El resto del mundo sigue los pasos del incremento europeo de la longevidad. ¿Cuál es la causa de esta transición humanitaria asombrosa, sin precedentes? La teoría del germen como causante de la enfermedad, las medidas de

salud pública, las medicinas y la tecnología médica. La longevidad quizá sea la mejor medida de la calidad de vida física. (Si uno está muerto, no puede hacer nada para ser feliz.) Es un ofrecimiento muy valioso de la ciencia a la humanidad: nada menos que el don de la vida. Pero los microorganismos se transforman. Aparecen nuevas enfermedades que se extienden como el fuego. Hay una batalla constante entre medidas microbianas y contramedidas humanas. Nos ponemos a la altura de esta competición no sólo diseñando nuevos fármacos y tratamientos, sino avanzando progresivamente con mayor profundidad en la comprensión de la naturaleza de la vida: una investigación básica. Si queremos que el mundo escape de las temibles consecuencias del crecimiento de la población global y de los diez mil o doce mil millones de personas en el planeta a finales del siglo XXI, debemos inventar medios seguros y más eficientes de cultivar alimentos, con el consiguiente abastecimiento de semillas, riego, fertilizantes, pesticidas, sistemas de transporte y refrigeración. También se necesitarán métodos contraceptivos ampliamente disponibles y aceptables, pasos significativos hacia la igualdad política de las mujeres y mejoras en las condiciones de vida de los más pobres. ¿Cómo puede conseguir todo eso sin ciencia y tecnología? Sé que la ciencia y la tecnología no son simples cornucopias que vierten dones al mundo. Los científicos no sólo concibieron las armas nucleares; también agarraron a los líderes políticos por las solapas para que entendieran que su nación –cualquiera que está fuera- tenía que ser la primera en tenerlas. Luego fabricaron más de sesenta mil. Durante la guerra fría, los científicos de Estados Unidos, la Unión Soviética, China y otras naciones estaban dispuestos a exponer a sus compatriotas a la radiación –en la mayoría de los casos sin su conocimiento- con el fin de prepararse para la guerra nuclear. Los médicos de Tuskegee, Alabama, engañaron a un grupo de veteranos que creían recibir tratamiento médico para la sífilis, cuando en realidad servían de grupo de control sin

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tratamiento. Son conocidas las atrocidades perpetradas por los médicos nazis. Nuestra tecnología ha producido la talidomida, el CFC, el agente naranja, el gas nervioso, la contaminación del aire y el agua, la extinción de especies e industrias tan poderosas que pueden arruinar el clima del planeta. Aproximadamente, la mitad de los científicos de la Tierra trabajan al menos a tiempo parcial para los militares. Aunque todavía se ve a algunos científicos como personas independientes que critican con valentía los males de la sociedad y advierten con antelación de las potencias catástrofes tecnológicas, también se considera que muchos de ellos son oportunistas acomodaticios o complacientes originadotes de beneficios corporativos y armas de destrucción masiva, sin tener en cuenta las consecuencias a largo plazo. Los peligros tecnológicos que plantea la ciencia, su desafío implícito al saber tradicional y la dificultad que se percibe en ella son razones para que alguna gente desconfíe de la ciencia y la evite. Hay una razón por la que la gente se pone nerviosa ante la ciencia y la tecnología. De modo que el mundo vive obcecado con la imagen del científico loco: desde los chiflados de bata blanca de los programas infantiles del sábado por la mañana y la plétora de tratos faustianos de la cultura popular, desde el epónimo doctor Fausto en persona al Dr. Frankestein, Dr. Strangelove y Jurassic Park. Pero no nos podemos limitar a concluir que la ciencia pone demasiado poder en manos de tecnólogos moralmente débiles o políticos corruptos enloquecidos por el poder y decidir, en consecuencia, prescindir de ella. Los avances en transportes, comunicación y espectáculos han transformado y unificado el mundo. En las encuestas de opinión, la ciencia queda clasificada siempre entre las ocupaciones más admiradas y fiables, a pesar de los recelos. La espada de la ciencia es de doble filo. Su temible poder nos impone a todos, incluidos los políticos, pero desde luego especialmente a los científicos, una nueva responsabilidad: más atención a las consecuencias a largo plazo de la tecnología, una perspectiva global y transgeneracional y un incentivo para evitar las llamadas fáciles al nacionalismo y el chauvinismo. El coste de los errores empieza a ser demasiado alto.

¿Nos interesa la verdad? ¿Tiene alguna importancia? …donde la ignorancia es una bendición es una locura ser sabio, escribió el poeta Thomas Gray. Pero ¿es así? Edmund Way Teale, en su libro de 1950 Círculo de las estaciones, planteó mejor el dilema: Moralmente es tan malo no querer saber si algo es verdad o no, siempre que permita sentirse bien, como lo es no querer saber cómo se gana el dinero siempre que se consiga. Por ejemplo, es descorazonador describir la corrupción y la incompetencia del gobierno, pero ¿es mejor no saber nada de ello? ¿A qué intereses sirve la ignorancia? Si los humanos tenemos, por ejemplo, una propensión hereditaria al odio a los forasteros, ¿no es el autoconocimiento el único antídoto? Si ansiamos creer que las estrellas salen y se ponen para nosotros, que somos la razón por la que hay un universo, ¿es negativo el servicio que nos presta la ciencia para rebajar nuestras expectativas? En La genealogía de la moral, Friedrich Nietzsche, como tantos antes y después, critica el <<progreso ininterrumpido en la autodesvalorización del hombre>> causado por la revolución científica. Nietzsche lamenta la pérdida de la <<creencia del hombre en su dignidad, su unicidad, su insustituibilidad en el esquema de la existencia>>. Para mí es mucho mejor captar el universo como es en realidad que persistir en el engaño, por muy satisfactorio y reconfortante que sea. ¿Qué actitud es la que nos equipa mejor para sobrevivir a largo plazo? ¿Qué nos da una mayor influencia en nuestro futuro? Y si nuestra ingenua autoconfianza queda un poco socavada en el proceso, ¿es tan grande la pérdida, en realidad? ¿No hay motivo para darle la bienvenida como una experiencia que hace madurar e imprime carácter? Descubrir que el universo tiene de ocho mil a quince mil millones de años y no de seis mil a doce mil mejora nuestra apreciación de su alcance y grandeza; mantener la idea de que somos una disposición particularmente compleja de átomos y no una especie de hálito de divinidad, aumenta cuando menos

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nuestro respeto por los átomos; descubrir, como ahora parece posible, que nuestro planeta es uno de los miles de millones de otros mundos en la galaxia de la Vía Láctea y que nuestra galaxia es una entre miles de millones más, agranda majestuosamente el campo de lo posible; encontrar que nuestros antepasados también eran los ancestros de los monos nos vincula al resto de seres vivos y da pie a importantes reflexiones –aunque a veces lamentables- sobre la naturaleza humana. Sencillamente, no hay vuelta atrás. Nos guste o no, estamos atados a la ciencia. Lo mejor sería sacarle el máximo provecho. Cuando finalmente lo aceptemos y reconozcamos plenamente su belleza y poder, nos encontraremos con que, tanto en asuntos espirituales como prácticos, salimos ganando. Pero la superstición y la pseudociencia no dejan de interponerse en el camino para distraer a todos los <<Buckley>> que hay entre nosotros, proporcionar respuestas fáciles, evitar el escrutinio escéptico, apelar a nuestros temores y devaluar la experiencia, convirtiéndonos en practicantes rutinarios y cómodos además de víctimas de la credulidad. Sí, el mundo sería más interesante si hubiera ovnis el acecho en las aguas profundas de las Bermudas tragándose barcos y aviones, o si los muertos pudieran hacerse con el control de nuestras manos y escribirnos mensajes. Sería fascinantes que los adolescentes fueran capaces de hacer saltar el auricular del teléfono de su horquilla sólo con el pensamiento, o que nuestros sueños pudieran predecir acertadamente el futuro con mayor asiduidad que la que puede explicarse por la casualidad y nuestro conocimiento del mundo. Todo eso son ejemplos de pseudociencia. Pretenden utilizar métodos y descubrimientos de la ciencia, mientras que en realidad son desleales a su naturaleza, a menudo porque se basan en pruebas insuficientes o porque ignoran claves que apuntan en otra dirección. Están infestados de credulidad. Con la cooperación desinformada (y a menudo la connivencia cínica) de periódicos, revistas, editores, radio, televisión, productores de cine y similares, esas ideas se encuentran fácilmente en todas partes. Mucho más difíciles de encontrar, como pude constatar en mi encuentro con el señor <<Buckley>>, son

los descubrimientos alternativos más desafiantes e incluso más asombrosos de la ciencia. La pseudociencia es más fácil de inventar que la ciencia, porque hay una mayor disposición a evitar confrontaciones perturbadoras con la realidad que no permiten controlar el resultado de la comparación. Los niveles de argumentación, lo que pasa por pruebas, son mucho más relajados. En parte por las mismas razones, es mucho más fácil presentar al público en general la pseudociencia que la ciencia. Pero eso no basta para explicar su popularidad. Naturalmente, la gente prueba distintos sistemas de creencias para ver si le sirven. Y, si estamos muy desesperados, todos llegamos a estar de lo más dispuestos a abandonar lo que podemos percibir como una pesada carga de escepticismo. La pseudociencia colma necesidades emocionales poderosas que la ciencia suele dejar insatisfechas. Proporciona fantasías sobre poderes personales que nos faltan y anhelamos (como los que se atribuyen a los superhéroes de los cómics hoy en día, y anteriormente a los dioses). En algunas de sus manifestaciones ofrece una satisfacción del hambre espiritual, la curación de las enfermedades, la promesa de que la muerte no es el fin. Nos confirma nuestra centralidad e importancia cósmica. Asegura que estamos conectados, vinculados, al universo. A veces es una especia de hogar a medio camino entre la antigua religión y la nueva ciencia, del que ambas desconfían. En el corazón de alguna pseudociencia (y también de alguna religión antigua o de la <<Nueva Era>>) se encuentra la idea de que el deseo lo convierte casi todo en realidad. Qué satisfactorio sería, como en los cuentos infantiles y leyendas folclóricas, satisfacer el deseo de nuestro corazón sólo deseándolo. Qué seductora es esta idea, especialmente si se compara con el trabajo y la suerte que se suele necesitar para colmar nuestras esperanzas. El pez encantado o el genio de la lámpara nos concederán tres deseos: lo que queramos, excepto más deseos. ¿Quién no ha pensado –sólo por si acaso, sólo por si nos encontramos o rozamos accidentalmente una vieja lámpara de hierro- qué pediría?

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Recuerdo que en las tiras de cómic y libros de mi infancia salía un mago con sombrero y bigote que blandía un bastón de ébano. Se llamaba Zatara. Era capaz de provocar cualquier cosa, lo que fuera. ¿Cómo lo hacía? Fácil. Daba sus órdenes al revés. O sea, si quería un millón de dólares, decía <<seralód ed nóllim, un emad>>. Con eso bastaba. Era como una especia de oración, pero con resultados mucho más seguros. A los ocho años dediqué mucho tiempo a experimentar de esta guisa, dando órdenes a las piedras para que se elevasen: <<etavéle, ardeip>>. Nunca funcionó. Decidí que era culpa de mi pronunciación. Podría afirmarse que se abraza la pseudociencia en la misma proporción que se comprende mal la ciencia real… sólo que aquí acaba la comparación. Si uno nunca ha oído hablar de ciencia (por no hablar de su funcionamiento), difícilmente será consciente de estar abrazando la pseudociencia. Simplemente, estará pensando de una de las maneras que han pensado siempre los humanos. Las religiones suelen ser los viveros de protección estatal de la pseudociencia, aunque no hay razón para que tengan que representar este papel. En cierto modo es un dispositivo procedente de tiempos ya pasados. En algunos países, casi todo el mundo cree en la astrología y la adivinación, incluyendo los líderes gubernamentales. Pero eso no se les ha inculcado sólo a través de la religión; deriva de la cultura que los rodea, en la que todo el mundo se siente cómodo con estas prácticas y se encuentran testimonios que lo afirman en todas partes. La mayoría de los casos a los que me refiero en este libro son norteamericanos… porque son los que conozco mejor, no porque la pseudociencia y el misticismo tengan mayor incidencia en Estados Unidos que en otra parte. Uri Geller, doblador de cucharas y psíquico que se comunica con extraterrestres, saluda desde Israel. A medida que crecen las tensiones entre los secularistas argelinos y los fundamentalistas musulmanes aumenta el número de gente que consulta discretamente a los diez mil adivinos y clarividentes (de los que cerca de la mitad operan con licencia del gobierno). Altos cargos franceses, incluido un antiguo presidente de la República, ordenaron

la inversión de millones de dólares en una patraña (el escándalo Elf-Aquitaine) para encontrar nuevas reservas de petróleo desde el aire. En Alemania hay preocupación por los <<rayos de la Tierra>> carcinógenos que la ciencia no detecta; sólo pueden ser captados por experimentados zahoríes blandiendo sus palos ahorquillados. En las Filipinas florece la <<cirugía psíquica>>. Los fantasmas son una obsesión nacional en Gran Bretaña. Desde la segunda guerra mundial, en Japón han aparecido una enorme cantidad de nuevas religiones que prometen lo sobrenatural. El número estimado de adivinos que prosperan en el Japón es de cien mil, con una clientela mayoritaria de mujeres jóvenes. Aum Shirikyo, una secta que se supone implicada en la fuga de gas nervioso sarín en el metro de Tokyo en marzo de 1995, cuenta entre sus principales dogmas con la levitación, la curación por la fe y la percepción extrasensorial (PES). Los seguidores bebían, a un alto precio, el agua del <<estanque milagroso>>… del baño de Asahara, su líder. En Tailandia se tratan enfermedades con pastillas fabricadas con Escrituras Sagradas pulverizadas. Todavía hoy se queman <<brujas>> en Sudáfrica. Las fuerzas australianas que mantienen la paz en Haití rescatan a una mujer atada a un árbol; está acusada de volar de tejado en tejado y chupar la sangre a los niños. En la India abunda la astrología, la geomancia está muy extendida en China. Quizá la pseudociencia global reciente de más éxito –según muchos criterios, ya una religión- es la doctrina hindú de la meditación trascendental (MT). Las soporíferas homilías de su fundador y líder espiritual, el Maharishi Mahesh Yogi, se pueden seguir por televisión. Sentado en posición de yogui, con sus cabellos blancos veteados de negro, rodeado de guirnaldas y ofrendas florales, su aspecto es imponente. Un día, cambiando de canales, nos encontramos con esta cara. <<¿Sabéis quién es?>>, preguntó nuestro hijo de cuatro años. <<Dios>>. La organización mundial de MT tiene una valoración estimada de tres mil millones de dólares. Previo pago de una tasa, prometen que a través de la meditación pueden hacer que uno atraviese paredes, se vuelva invisible y vuele. Pensando al unísono, según dicen, han reducido el índice de delitos en Washington, D.C. y han provocado el

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colapso de la Unión Soviética, entre otros milagros seculares. No se ha ofrecido la más mínima prueba real de tales afirmaciones. MT vende medicina popular, dirige compañías comerciales, clínicas médicas y universidades de <<investigación>>, y ha hecho una incursión sin éxito en la política. Con su líder de extraño carisma, su promesa de comunidad y el ofrecimiento de poderes mágicos a cambio de dinero y una fe ferviente, es el paradigma de muchas pseudociencias comercializadas para la exportación sacerdotal. Cada vez que se renuncia a los controles civiles y a la educación científica se produce otro pequeño tirón de la pseudociencia. Leiv Trotski lo describió refiriéndose a Alemania en vísperas de la toma del poder por parte de Hitler (pero la descripción podría haberse aplicado igualmente a la Unión Soviética de 1933): No sólo en las casas de los campesinos, sino también en los rascacielos de la ciudad, junto al siglo XX conviene el XIII. Cien millones de personas usan la electricidad y creen todavía en los poderes mágicos de los signos y exorcismos… Las estrellas de cine acuden a médiums. Los aviadores que pilotan milagrosos mecanismos creados por el genio del hombre llevan amuletos en la chaqueta. ¡Qué inagotable reserva de oscuridad, ignorancia y salvajismo poseen! Rusia en un caso instructivo. En la época de los zares se estimaba la superstición religiosa, pero se suprimió sin contemplaciones el pensamiento científico y escéptico, sólo permitido a unos cuantos científicos adiestrados. Con el comunismo se suprimieron sistemáticamente la religión y la pseudociencia… excepto la superstición de la religión ideológica estatal. Se presentaba como científica, pero estaba tan lejos de este ideal como el culto misterioso menos provisto de autocrítica. Se consideraba un peligro el pensamiento crítico -excepto por parte de los científicos en compartimentos de conocimiento herméticamente aislados-, no se enseñaba en las escuelas y se castigaba cuando alguien lo expresaba. Como resultado, con el poscomunismo, muchos rusos contemplan la ciencia con sospecha. Al levantar la tapa,

como ocurrió con los virulentos odios étnicos, salió a la superficie lo que hasta entonces había estado hirviendo pro debajo de ella. Ahora toda la zona está inundada de ovnis, poltergeist, sanadores, curanderos, aguas mágicas y antiguas supersticiones. Un asombroso declive de la expectativa de vida, el aumento de la mortalidad infantil, las violentas epidemias de enfermedades, las condiciones sanitarias por debajo del mínimo y la ignorancia de la medicina preventiva se unen para elevar el umbral a partir del cual se dispara el escepticismo de una población cada vez más desesperada. En el momento de escribir estas líneas, el miembro más popular y más votado de la Duma, un importante defensor del ultranacionalista Vladimir Zhirinovski, es un deslumbrante de su rostro en la pantalla del televisor, cura enfermedades que van desde una hernia hasta el sida. Su cara pone en funcionamiento relojes estropeados. Existe una situación más o menos análoga en China. Después de la muerte de Mao Zedong y la gradual emergencia de una economía de mercado, aparecieron los ovnis, la canalización y otros ejemplos de pseudociencia occidental, junto con prácticas chinas tan antiguas como la adoración de los ancestros, la astrología y las adivinaciones, especialmente la versión que consiste en arrojar unas ramitas de milenrama y examinar los viejos hexagramas del I Ching. El periódico del gobierno lamentaba que <<la superstición de la ideología feudal cobre nueva vida en nuestro país>>. Era (y sigue siendo) un mal principalmente rural, no urbano. Los individuos con <<poderes especiales>> atraían a gran número de seguidores. Según decían, podían proyectar Qi, el <<campo de energía del universo>>, desde su cuerpo para cambiar la estructura molecular de un producto químico a dos mil kilómetros de distancia, comunicarse con extraterrestres, curar enfermedades. Algunos pacientes murieron bajo los cuidados de uno de esos <<maestros de Qi Gong>>, que fue arrestado y condenado en 1993. Wang Hongcheng, un aficionado a la química, afirmaba haber sintetizado un líquido que, si se añadía al agua en pequeñas cantidades, le convertía en gasolina o un equivalente. Durante un tiempo recibió fondos del ejército y la policía secreta

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pero, cuando se constató que su invento era una patraña, fue arrestado y encarcelado. Naturalmente, se propagó la historia de que su desgracia no era producto del fraude sino de su negativa a revelar la <<fórmula secreta>> al gobierno. (En Norteamérica han circulado historias similares durante décadas, normalmente con la situación del papel del gobierno por el de una compañía petrolera o automovilística importante.) Se está llevando a los rinocerontes asiáticos a la extinción porque dicen que sus cuernos, pulverizados, previenen la impotencia; el mercado abarca todo el este de Asia. El gobierno de China y el Partido comunista chino estaban alarmados por estas tendencias. El 5 de diciembre de 1994 emitieron una declaración conjunta que decía, entre otras cosas: Se ha debilitado la educación pública en temas científicos en años recientes. Al mismo tiempo han ido creciendo actividades de superstición e ignorancia y se han hecho frecuentes los casos de anticiencia y pseudociencia. En consecuencia, se deben aplicar medidas eficaces lo antes posible para fortalecer la educación pública en la ciencia. El nivel de educación pública en ciencia y tecnología es una señal importante del logro científico nacional. Es un asunto de la mayor importancia en el desarrollo económico, avance científico y progreso de la sociedad. Debemos prestar atención y potenciar esta educación pública como parte de la estrategia de modernización de nuestro país socialista para conseguir una nación poderosa y próspera. La ignorancia, como la pobreza, nunca es socialista. Así pues, la pseudociencia en Estados Unidos es parte de una tendencia global. Sus causas, peligros, diagnósticos y tratamientos son iguales en todas partes. Aquí, los psíquicos venden sus servicios en largos anuncios de televisión con el respaldo personal de los presentadores. Tienen su canal propio, el Psychic Friends Network, con un millón de abonados anuales que lo usan como guía en su vida cotidiana. Hay una especie de astrólogo-adivino-psíquico dispuesto a aconsejar a altos ejecutivos de grandes corporaciones, analistas financieros, abogados

y banqueros sobre cualquier tema. <<Si la gente supiera cuántas personas, especialmente entre los más ricos y poderosos, van a los psíquicos, se quedaría con la boca abierta para siempre>>, dice un psíquico de Cleveland, Ohio. Tradicionalmente, la realeza ha sido vulnerable a los fraudes psíquicos. En la antigua China y en Roma la astrología era propiedad exclusiva del emperador; cualquier uso privado de este poderoso arte se consideraba una ofensa capital. Procedentes de una cultura del sur de California particularmente crédula, Nancy y Ronald Reagan consultaban a un astrólogo para temas privados y públicos, sin que los votantes tuvieran conocimientos de ello. Parte del proceso de toma de decisiones que influyen en el futuro de nuestra civilización está sencillamente en manos de charlatanes. De todas formas, la práctica es relativamente baja en América; su extensión es mundial. Por divertida que pueda parecer la pseudociencia, por mucho que confiemos en que nunca seremos tan crédulos como para que nos afecte una doctrina así, sabemos que está ocurriendo a nuestro alrededor. La Meditación Trascendental y Aum Shinrikyo parecen haber atraído a gran número de personas competentes, algunas con títulos avanzados de física o ingeniería. No son doctrinas para mentecatos. Hay algo más. Más aún, nadie que esté interesado en lo que son las religiones y cómo empiezan puede ignorarlas. Aunque parece que se alzan amplias barreras entre una opinión local pseudocientífica y algo así como una religión mundial, los tabiques de separación son muy delgados. El mundo nos presenta problemas casi insuperables. Se ofrece una amplia variedad de soluciones, algunas de visión mundial muy limitada, otras de un alcance portentoso. En la habitual selección natural darviniana de las doctrinas, algunas resisten durante un tiempo, mientras la mayoría se desvanecen rápidamente. Pero unas pocas –a veces, como ha mostrado la historia, las más descuidadas y menos atractivas de entre ellas- pueden tener el poder de cambiar profundamente la historia del mundo. El continuum que va de la ciencia mal practicada, la pseudociencia y la superstición (antigua y de la <<Nueva Era>>) hasta la

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respetable religión basada en la revelación es confuso. Intento no utilizar la palabra <<culto>> en este libro en el sentido habitual de una religión que desagrada al que habla. Sólo pretendo llegar a la piedra angular del conocimiento: ¿saben realmente lo que afirman saber? Todo el mundo, por lo visto, tiene una opinión relevante. En algunos pasajes de este libro me mostraré crítico con los excesos de la teología, porque en los extremos es difícil distinguir la pseudociencia de la religión rígida y doctrinaria. Sin embargo, quiero reconocer de entrada la diversidad y complejidad prodigiosa del pensamiento y práctica religiosa a lo largo de los siglos, el crecimiento de la religión liberal y de la comunidad ecuménica en el último siglo y el hecho de que –como en la Reforma protestante, el ascenso del judaísmo de la Reforma, el Vaticano II y el llamado alto criticismo de la Biblia- la religión ha luchado (con distintos niveles de éxito) contra sus propios excesos. Pero, igual que muchos científicos parecen reacios a debatir o incluso comentar públicamente la pseudociencia, muchos defensores de las religiones principales se resisten a enfrentarse a conservadores ultras y fundamentalistas. Si se mantiene la tendencia, a la larga el campo es suyo; pueden ganar el debate por incomparecencia del contrario. Un líder religioso me escribe sobre su anhelo de <<integridad disciplinada>> en la religión: Nos hemos vuelto demasiado sentimentales… La devoción extrema y la psicología barata por un lado, y la arrogancia e intolerancia dogmática por el otro, y la arrogancia e intolerancia dogmática por el otro, distorsionan la auténtica vida religiosa hasta hacerla irreconocible. A veces casi rozo la desesperación, pero también vivo con tenacidad y siempre con esperanza… La religión sincera, más familiar que sus críticos con las distorsiones y absurdidades perpetradas en su nombre, tiene un interés activo en alentar un escepticismo saludable para sus propósitos… Existe la posibilidad de que la religión y la ciencia forjen una relación poderosa contra la pseudociencia. Por extraño que parezca, creo que pronto se unirán para oponerse a la pseudorreligión.

La pseudociencia es distinta de la ciencia errónea. La ciencia avanza con los errores y los va eliminando uno a uno. Se llega continuamente a conclusiones falsas, pero se formulan hipotéticamente. Se plantean hipótesis de modo que puedan refutarse. Se confronta una sucesión de hipótesis alternativas mediante experimento y observación. La ciencia anda a tientas y titubeando hacia una mayor comprensión. Desde luego, cuando se descarta una hipótesis científica se ven afectados los sentimientos de propiedad, pero se reconoce que este tipo de refutación es el elemento central de la empresa científica. La pseudociencia es justo lo contrario. Las hipótesis suelen formularse precisamente de modo que sean invulnerables a cualquier experimento que ofrezca una posibilidad de refutación, por lo que en principio no pueden ser invalidadas. Los practicantes se muestran cautos y a la defensiva. Se oponen al escrutinio escéptico. Cuando la hipótesis de los pseudocientíficos no consigue cuajar entre los científicos se alegan conspiraciones para suprimirla. La capacidad motora en la gente sana en casi perfecta. Raramente tropezamos o caemos, excepto de pequeños o en la vejez. Aprendemos tareas como montar en bicicleta, patinar, saltar a la comba o conducir un coche y conservamos este dominio para toda la vida. Aunque estemos una década sin practicarlo, no nos cuesta ningún esfuerzo recuperarlo. La precisión y retención de nuestras habilidades motoras, sin embargo, nos da un falso sentido de confianza en nuestros otros talentos. Nuestras percepciones son falibles. A veces vemos lo que no existe. Somos víctimas de ilusiones ópticas. En ocasiones alucinamos. Tendemos a cometer errores. Un libro francamente ilustrativo, titulado Cómo sabemos que no es así: la falibilidad de la razón humana en la vida cotidiana de Thomas Gilovich, muestra cómo la gente yerra sistemáticamente en la comprensión de números, cómo rechaza las pruebas desagradables, cómo le influyen las opiniones de otros. Somos buenos en algunas cosas, pero no en todo. La sabiduría radica en comprender nuestras limitaciones. <<Porque el hombre es una criatura atolondrada>>, nos enseña William Shakespeare. Aquí es donde

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entra el puntilloso rigor escéptico de la ciencia. Quizá la distinción más clara entre la ciencia y la pseudociencia es que la primera tiene una apreciación mucho más comprensiva de las imperfecciones humanas y la fiabilidad que la pseudociencia (o revelación <<inequívoca>>). Si nos negamos categóricamente a reconocer que somos susceptibles de cometer un error, podemos estar seguros de que el error –incluso un error grave, una equivocación profunda – nos acompañará siempre. Pero si somos capaces de evaluarnos con un poco de coraje, por muy lamentables que sean las reflexiones que podamos engendrar, nuestras posibilidades mejoran enormemente. Si nos limitamos a mostrar los descubrimientos y productos de la ciencia –no importa lo útiles y hasta inspiradores que puedan ser- sin comunicar su método crítico, ¿cómo puede distinguir el ciudadano medio entre ciencia y pseudociencia? Ambas se presentan como afirmación sin fundamento. En Rusia y China solía ser fácil. La ciencia autorizada era la que enseñaban las autoridades. La distinción entre ciencia y pseudociencia se hacía a medida. No hacía falta explicar las dudas. Pero en cuanto se produjeron cambios políticos profundos y se liberaron las restricciones del libre pensamiento hubo una serie de afirmaciones seguras o carismáticas –especialmente las que nos decían lo que queríamos oír- que consiguieron muchos seguidores. Cualquier idea, por improbable que fuera, conseguía autoridad. Para el divulgador de la ciencia es un desafío supremo aclarar la historia actual y tortuosa de sus grandes descubrimientos y equivocaciones, y la testarudez ocasional de sus practicantes en su negativa a cambiar de camino. Muchos, quizá la mayoría de los libros de texto de ciencias para científicos en ciernes, lo abordan con ligereza. Es mucho más fácil presentar de modo atractivo la sabiduría destilada durante siglos de interrogación paciente y colectiva sobre la naturaleza que detallar el complicado aparato de destilación. El método, aunque sea indigesto y espeso, es mucho más importante que los descubrimientos de la ciencia.

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CIENCIA Y ESPERANZA Dos hombres llegaron a un agujero en el cielo. Uno le pidió al otro que le ayudara a subir… Pero el cielo era tan bonito que el hombre que miraba por encima del margen lo olvidó todo, olvidó a su compañero al que había prometido ayudar y salió corriendo hacia todo el esplendor del cielo. De un poema en prosa inuit iglulik de principios del siglo XX, contado por Inugpasugjuk a PNUD Rasmussen, el explorador ártico de Groenlandia. Yo fui niño en una época de esperanza. Quise ser científico desde mis primeros días de escuela. El momento en que cristalizó mi deseo llegó cuando capté por primera vez que las estrellas eran soles poderosos, cuando constaté lo increíblemente lejos que debían de estar para aparecer como simples puntos de luz en el cielo. No estoy seguro de que entonces supiera siquiera el significado de la palabra <<ciencia>>, pero de alguna manera quería sumergirme en toda su grandeza. Me llamaba la atención el esplendor del universo, me fascinaba la perspectiva de comprender cómo funcionan realmente las cosas, de ayudar a descubrir misterios profundos, de explorar nuevos mundos… quizá incluso literalmente. He tenido la suerte de haber podido realizar este sueño al menos en parte. Para mí, el romanticismo de la ciencia sigue siendo tan atractivo y nuevo como lo fuera aquel día, hace más de medio siglo, que me enseñaron las maravillas de la Feria Mundial de 1939. Popularizar la ciencia –intentar hacer accesibles sus métodos y descubrimientos a los no científicos- es algo que viene a continuación, de manera natural e inmediata. No explicar la ciencia me parece perverso. Cuando uno se enamora, quiere contarlo al mundo. Este libro es una declaración personal que refleja mi relación de amor de toda la vida con la ciencia. Pero hay otra razón: la ciencia es más que un cuerpo de conocimiento, es una manera de

pensar. Preveo cómo será la América de la época de mis hijos o nietos: Estados Unidos será una economía de servicio e información; casi todas las industrias manufactureras clave se habrán desplazado a otros países; los temibles poderes tecnológicos estarán en mano de unos pocos y nadie que represente el interés público se podrá acercar siquiera a los asuntos importantes: la gente habrá perdido la capacidad de establecer sus prioridades o de cuestionar con conocimiento a los que ejercen la autoridad; nosotros, aferrados a nuestros cristales y consultando nerviosos nuestros horóscopos, con las facultades críticas en declive, incapaces de discernir entre lo que nos hace sentir bien y lo que es cierto, nos iremos deslizando, casi sin darnos cuenta, en la superstición y la oscuridad. La caída en la estupidez de Norteamérica se hace evidente principalmente en la lenta decadencia del contenido de los medios de comunicación, de enorme influencia, las cuñas de sonido de treinta segundos (ahora reducidas a diez o menos), la programación de nivel ínfimo, las crédulas presentaciones de pseudociencia y superstición, pero sobre todo en una especia de celebración de la ignorancia. En estos omentos, la película en vídeo que más se alquila en Estados Unidos es Dumb and Dumber. Bebáis y Butthead siguen siendo populares (e influyentes) entre los jóvenes espectadores de televisión. La moraleja más clara es que el estudio y el conocimiento –no sólo de la ciencia, sino de cualquier cosa- son prescindibles, incluso indeseables. Hemos preparado una civilización global en la que los elementos más cruciales –el transporte, las comunicaciones y todas las demás industrias; la agricultura, la medicina, la educación, el ocio, la protección del medio ambiente, e incluso la institución democrática clave de las elecciones- dependen profundamente de la ciencia y la tecnología. También hemos dispuesto las cosas de modo que nadie entienda la ciencia y la tecnología. Eso es una garantía de desastre. Podríamos seguir así una temporada pero, antes o después, esta mezcla combustible de ignorancia y poder nos explotará en la cara. Una vela en la oscuridad es el título de un libro valiente, con importante base bíblica, de

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Thomas Ady, publicado en Londres en 1656, que ataca la caza de brujas que se realizaba entonces como una patraña <<para engañar a la gente>>. Cualquier enfermedad o tormenta, cualquier cosa fuera de lo ordinario, se atribuía popularmente a la brujería. Las brujas deben existir: Ady citaba el argumento de los <<traficantes de brujas>>: <<¿cómo si no existirían, o llegarían a ocurrir esas cosas?>> Durante gran parte de nuestra historia teníamos tanto miedo del mundo exterior, con sus peligros impredecibles, que nos abrazábamos con alegría a cualquier cosa que prometiera mitigar o explicar el terror. La ciencia es un intento, en gran medida logrado, de entender el mundo, de conseguir un control de las cosas, de alcanzar el dominio de nosotros mismos, de dirigirnos hacia un camino seguro. La microbiología y la meteorología explican ahora lo que hace sólo unos siglos se consideraba causa suficiente para quemar a una mujer en la hoguera. Ady también advertía del peligro de que <<las naciones perezcan por falta de conocimiento>>. La causa de la miseria humana evitable no suele ser tanto la estupidez como la ignorancia, particularmente la ignorancia de nosotros mismos. Me preocupa, especialmente ahora que se acerca el fin del milenio, que la pseudociencia y la superstición se hagan más tentadoras de año en año, el canto de sirena más sonoro y atractivo de la insensatez. ¿Dónde hemos oído eso antes? Siempre que afloran los prejuicios étnicos o nacionales, en tiempos de escasez, cuando se desafía a la autoestima o vigor nacional, cuando sufrimos por nuestro insignificante papel y significado cósmico o cuando hierve el fanatismo a nuestro alrededor, los hábitos de pensamiento familiares de épocas antiguas toman el control. La llama de la vela parpadea. Tiembla su pequeña fuente de luz. Aumenta la oscuridad. Los demonios empiezan a agitarse. Es mucho lo que la ciencia no entiende, quedan muchos misterios todavía por resolver. En un universo que abarca decenas de miles de millones de años luz y de unos diez o quince miles de millones de años de antigüedad, quizá siempre será así. Tropezamos constantemente con sorpresas. Sin embargo, algunos escritores y religiosos de la <<Nueva Era>>

afirman que los científicos creen que <<lo que ellos encuentran es todo lo que existe>>. Los científicos pueden rechazar revelaciones místicas de las que no hay más prueba que lo que dice alguien, pero es difícil que crean que su conocimiento de la naturaleza es completo. La ciencia está lejos de ser un instrumento de conocimiento perfecto. Simplemente, es el mejor que tenemos. En este sentido, como en muchos otros, es como la democracia. La ciencia por sí misma no puede apoyar determinadas acciones humanas, pero sin duda puede iluminar las posibles consecuencias de acciones alternativas. La manera de pensar científica es imaginativa y disciplinada al mismo tiempo. Ésta es la base de su éxito. La ciencia nos invita a aceptar los hechos, aunque no se adapten a nuestras ideas preconcebidas. Nos aconseja tener hipótesis alternativas en la cabeza y ver cuál se adapta mejor a los hechos. Nos insta a un delicado equilibrio entre una apertura sin barreras a las nuevas ideas, por muy heréticas que sean, y el escrutinio escéptico más riguroso: nuevas ideas y sabiduría tradicional. Esta manera de pensar también es una herramienta esencial para una democracia en una era de cambio. Una de las razones del éxito de la ciencia es que tiene un mecanismo incorporado que corrige los errores en su propio seno. Quizá algunos consideren esta caracterización demasiado amplia pero, para mí, cada vez que ejercemos la autocrítica, cada vez que comprobamos nuestras ideas a la luz del mundo exterior, estamos haciendo ciencia. Cuando somos autoindulgentes y acríticos, cuando confundimos las esperanzas con los hechos, caemos en la pseudociencia y la superstición. Cada vez que un estudio científico presenta algunos datos, va acompañado de un margen de error: un recordatorio discreto pero insistente de que ningún conocimiento es completo o perfecto. Es una forma de medir la confianza que tenemos en lo que creemos saber. Si los márgenes de error son pequeños, la precisión de nuestro conocimiento empírico es alta; si son grandes, también lo es la incertidumbre de nuestro conocimiento. Excepto de matemática pura, nada se sabe

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seguro (aunque, con toda seguridad, mucho es falso). Además, los científicos suelen ser muy cautos al establecer la condición verídica de sus intentos de entender el mundo –que van desde conjeturas e hipótesis, que son provisionales, hasta las leyes de la naturaleza, repetida y sistemáticamente confirmadas a través de muchos interrogantes acerca del funcionamiento del mundo. Pero ni siquiera las leyes de la naturaleza son absolutamente ciertas. Puede haber nuevas circunstancias nunca examinadas antes –sobre los agujeros negros, por ejemplo, o dentro del electrón, o acerca de la velocidad de la luz- en las que incluso nuestras loadas leyes de la naturaleza fallan y, por muy válidas que puedan ser en circunstancias ordinarias, necesitan corrección. Los humanos podemos desear la certeza absoluta, aspirar a ella, pretender como hacen los miembros de algunas religiones que la hemos logrado. Pero la historia de la ciencia –sin duda la afirmación de conocimiento accesible a los humanos de mayor éxito- nos enseña que lo máximo que podemos esperar es, a través de una mejora sucesiva de nuestra comprensión, aprendiendo de nuestros errores, tener un enfoque asintótico del universo, pero con la seguridad que la certeza absoluta siempre se nos escapará. Siempre estaremos sujetos al error Lo máximo que puede esperar cada generación es reducir un poco el margen de error y aumentar el cuerpo de datos al que se aplica. El margen de error es una autovaloración penetrante, visible, de la fiabilidad de nuestro conocimiento. Se puede ver a menudo el margen de error en encuestas de opinión pública (<<una inseguridad de más o menos tres por ciento>>, por ejemplo). Imaginemos una sociedad en la que todo discurso en el Parlamento, todo anuncio de televisión, todo sermón fuera acompañado de un margen de error o su equivalente. Uno de los grandes mandamientos de la ciencia es: <<Desconfía de los argumentos que proceden de la autoridad.>> (Desde

luego, los científicos, siendo primates y dados por tanto a las jerarquías de dominación, no siempre siguen este mandamiento.) Demasiados argumentos de este tipo han resultado ser dolorosamente erróneos. Las autoridades deben demostrar sus opiniones como todos los demás. Esta independencia de la ciencia, su reluctancia ocasional a aceptar la sabiduría convencional, la hace peligrosa para doctrinas menos autocríticas o con pretensiones de certidumbre. Como la ciencia nos conduce a la comprensión de cómo es el mundo y no de cómo desearíamos que fuese, sus descubrimientos pueden no ser inmediatamente comprensibles o satisfactorios en todos los casos. Puede costar un poco de trabajo reestructurar nuestra mente. Parte de la ciencia es muy simple. Cuando se complica suele ser porque el mundo es complicado, o porque nosotros somos complicados. Cuando nos alejamos de ella porque parece demasiado difícil (o porque nos la han enseñado mal) abandonamos la posibilidad de responsabilizarnos de nuestro futuro. Se nos priva de un derecho. Se erosiona la confianza en nosotros mismos. Pero cuando atravesamos la barrera, cuando los descubrimientos y métodos de la ciencia llegan hasta nosotros, cuando entendemos y ponemos en uso este conocimiento, muchos de nosotros sentimos una satisfacción profunda. A todo el mundo le ocurre eso, pero especialmente a los niños, que nacen con afán de conocimiento, conscientes de que deben vivir en un futuro moldeado por la ciencia, pero a menudo convencidos en su adolescencia de que la ciencia no es para ellos. Sé por experiencia, tanto por habérmela explicado a mí como por mis intentos de explicarla a otros, lo gratificante que es cuando conseguimos entenderla, cuando los términos oscuros adquieren significado de golpe, cuando captaos de qué va todo, cuando se nos revelan profundas maravillas. En su encuentro con la naturaleza, la ciencia provoca invariablemente reverencia y admiración. El mero hecho de entender algo es una celebración de la unión, la mezcla, aunque sea a escala muy modesta, con la magnificencia del cosmos. Y la construcción acumulativa de conocimiento en todo el mundo a lo largo del tiempo convierte a la

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ciencia en algo que no está muy lejos de un metapensamiento transnacional, transgeneracional. <<Espíritu>> viene de la palabra latina <<respirar>>. Lo que respiramos es aire, que es realmente materia, por sutil que sea. A pesar del uso en sentido contrario, la palabra <<espiritual>> no implica necesariamente que hablemos de algo distinto de la materia (incluyendo la materia de la que está hecho el cerebro), o de algo ajeno al reino de la ciencia. En ocasiones usaré la palabra con toda libertad. La ciencia no sólo es compatible con la espiritualidad sino que es una fuente de espiritualidad profunda. Cuando reconocemos nuestro lugar en una inmensidad de años luz y en el paso de las eras, cuando captamos la complicación, belleza y sutileza de la vida, la elevación de este sentimiento, la sensación combinada de regocijo y humildad, es sin duda espiritual. Así son nuestras emociones en presencia del gran arte, la música o la literatura, o ante los actos de altruismo y valentía ejemplar con los de Monadas Gandhi o Martin Luther King, Jr. La idea de que la ciencia y la espiritualidad se excluyen mutuamente de algún modo presta un flaco servicio a ambas. La ciencia puede ser difícil de entender. Puede desafiar creencias arraigadas. Cuando sus productos se ponen a disposición de políticos o industriales, puede conducir a las armas de destrucción masiva y a graves amenazas al entorno. Pero debe decirse una cosa a su favor: cumple su cometido. No todas las ramas de la ciencia pueden presagiar el futuro –la paleontología, por ejemplo- pero muchas sí, y con una precisión asombrosa. Si uno quiere saber cuándo será el próximo eclipse de sol, puede preguntar a magos o místicos, pero le irá mucho mejor con los científicos. Le dirán dónde colocarse en la Tierra, para verlo, cuándo debe hacerlo y si será un eclipse parcial, total o anular. Pueden predecir rutinariamente un eclipse solar, al minuto, con un milenio de anticipación. Una persona puede ir a ver a un brujo para que le quite el sortilegio que le provoca una anemia perniciosa, o puede tomar vitamina B12. Si quiere salvar de la polio a su hijo, puede rezas o puede vacunarle. Si le interesa saber el sexo de su hijo antes de nacer, puede consultar todo lo que quiera a

los adivinos que se basan en el movimiento de la plomada (derecha-izquierda, un niño; adelante-atrás, una niña… o quizá al revés) pero, como promedio, acertarán sólo una de cada dos veces. Si quiere precisión (en este caso del noventa y nueve por ciento), pruebe la amniocentesis y las ecografías. Pruebe la ciencia. Pensemos en cuántas religiones intentan justificarse con la profecía. Pensemos en cuánta gente confía en esas profecías, por vagas que sean, por irrealizables que sean, para fundamentar o apuntalar sus creencias. Pero ¿ha habido alguna religión con la precisión profética y la exactitud de la ciencia? No hay ninguna religión en el planeta que no ansíe una capacidad comparable –precisa y repetidamente demostrada ante escépticos redomados- para presagiar acontecimientos futuros. No hay otra institución humana que se acerque tanto. ¿Es todo eso adoración ante el altar de la ciencia? ¿Es reemplazar una fe por otra, igualmente arbitraria? Desde mi punto de vista, en absoluto. El éxito de la ciencia, directamente observado, es la razón por la que defiendo su uso. Si funcionara mejor otra cosa, la defendería. ¿Se aísla la ciencia de la crítica filosófica? ¿Se define a sí misma como poseedora de un monopolio de la <<verdad>>? Pensemos nuevamente en este eclipse futuro a miles de años vista. Comparemos todas las doctrinas que podamos, veamos qué predicciones hacen del futuro, cuáles son vagas y cuáles precisas, y qué doctrinas –cada una de ellas sujeta a la falibilidad humana- tiene mecanismos incorporados de corrección de errores. Tomemos nota del hecho que ninguna de ellas es perfecta. Luego tomemos la que razonablemente puede funcionar (en oposición a la que lo parece) mejor. Si hay diferentes doctrinas que son superiores en campos distintos e independientes, desde luego somos libres de elegir varias, pero no si se contradicen una a otra. Lejos de ser idolatría, es el medio a través del que podemos distinguir a los ídolos falsos de los auténticos. Nuevamente, la razón por la que la ciencia funciona tan bien es en parte este mecanismo incorporado de corrección de errores. En la ciencia no hay preguntas prohibidas, no hay

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temas demasiado sensibles o delicados para ser explorados, no hay verdades sagradas. Esta apertura a nuevas ideas, combinada con el escrutinio más riguroso y escéptico de todas las ideas, selecciona el trigo de la cizaña. No importa lo inteligente, venerable o querido que sea uno. Debe demostrar sus ideas ante la crítica decidida y experta. Se valoran la diversidad y el debate. Se alienta la formulación de opiniones en disputa, sustantivamente y en profundidad. El proceso de la ciencia puede parecer confuso y desordenado. En cierto modo lo es. Si uno examina la ciencia en su aspecto cotidiano, desde luego encuentra que los científicos ocupan toda la gama de emociones, personalidades y caracteres humanos. Pero hay una faceta realmente asombrosa para el observador externo, y es el nivel de crítica que se considera aceptable o incluso deseable. Los aprendices de científicos reciben mucho calor e inspirado aliento de sus tutores. Pero el pobre licenciado, en su examen oral de doctorado, está sujeto a un mordaz fuego cruzado de preguntas de unos profesores que precisamente tienen el futuro del candidato en sus manos. Naturalmente, el doctorado se pone nervioso; ¿quién no? Cierto, se ha preparado para ello durante años. Pero entiende que, en este momento crítico, tiene que ser capaz de responder las minuciosas preguntas que le planteen los expertos. Así, cuando se prepara para defender su tesis, debe practicar un hábito de pensamiento muy útil: tiene que anticipar las preguntas, tiene que preguntarse: ¿en qué punto flaquea mi disertación? Será mejor que lo identifique yo antes que otros. El científico participa en reuniones y discusiones. Se encuentra en coloquios universitarios en los que apenas el ponente lleva treinta segundos hablando cuando la audiencia le plantea preguntas y comentarios devastadores. Analiza las condiciones para entregar un artículo a una revista científica para su posible publicación, lo envía al editor y luego éste lo somete a árbitros anónimos cuya tarea es preguntarse: ¿Lo que ha hecho el autor es una estupidez? ¿Hay algo aquí lo bastante interesante para ser publicado? ¿Cuáles son las deficiencias de este estudio? Los resultados principales ¿han sido encontrados por alguien más? ¿El argumento

es adecuado, o el autor debería someter el informe de nuevo después de demostrar realmente lo que aquí es sólo una especulación? Y es anónimo: el autor no sabe quiénes son los críticos. Ésta es la práctica diaria de la comunidad científica. ¿Por qué soportamos todo eso? ¿Nos gusta que nos critiquen? No, a ningún científico le gusta. Todo científico siente un afecto de propietario por sus ideas y descubrimientos. Con todo, no replicamos a los críticos: espera un momento, de verdad que es buena idea, me gusta mucho, no te hace ningún daño, por favor, déjala en paz. En lugar de eso, la norma dura pero justa es que si las ideas no funcionan, debemos descartarlas. No gastes neuronas en lo que no funciona. Dedica esas neuronas a ideas nuevas que expliquen mejor los datos. El físico británico Michael Faraday advirtió de la poderosa tentación de buscar las pruebas y apariencias que están a favor de nuestros deseos y desatender las que se oponen a ellos… Recibimos como favorable lo que concuerda con [nosotros+, nos resistimos con desagrado a lo que se nos opone; mientras todo dictado del sentido común requiere exactamente lo contrario. Las críticas válidas te hacen un favor Hay gente que considera arrogante a la ciencia, especialmente cuando pretende contradecir creencias arraigadas o cuando introduce conceptos extraños que parecen contrarios al sentido común. Como un terremoto que sacude nuestra fe en el terreno donde nos hallamos, desafiar nuestras creencias tradicionales, zarandear las doctrinas en las que hemos confiado, puede ser profundamente perturbador. Sin embargo, mantengo que la ciencia es parte integrante de la humildad. Los científicos no pretenden imponer sus necesidades y deseos a la naturaleza, sino que humildemente la interrogan y se toman en serio lo que encuentran. Somos conscientes de que científicos venerados se han equivocado. Entendemos la imperfección humana. Insistimos en la verificación independiente –hasta donde sea posible- y cuantitativa de los principios de creencias que se proponen. Constantemente estamos clavando el aguijón,

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desafiando, buscando contradicciones o pequeños errores persistentes, residuales, proponiendo explicaciones alternativas, alentando la herejía. Damos nuestras mayores recompensas a los que refutan convincentemente creencias establecidas. Aquí va uno de los muchos ejemplos: las leyes de movimiento y la ley de cuadrado inverso de gravitación asociadas con el nombre de Isaac Newton están consideradas con razón entre los máximos logros de la especie humana. Trescientos años después, utilizamos la dinámica newtoniana para predecir los eclipses. Años después del lanzamiento, a miles de millones de kilómetros de la Tierra (con sólo pequeñas correcciones de Einstein), la nave espacial llega de manera magnífica a un punto predeterminado en la órbita del objetivo mientras el mundo va moviéndose lentamente. La precisión es asombrosa. Sencillamente, Newton sabía lo que hacía. Pero los científicos no se han conformado con dejarlo como estaba. Han buscado con persistencia grietas en la armadura newtoniana. A grandes velocidades y fuertes gravedades, la física newtoniana se derrumba. Éste es uno de los grandes descubrimientos de la relatividad especial y general de Albert Einstein y una de las razones por las que se honra de tal modo su memoria. La física newtoniana es válida en un amplio espectro de condiciones, incluyendo las de la vida cotidiana. Pero, en ciertas circunstancias altamente inusuales para los seres humanos –al fin y al cabo, no tenemos el hábito de viajar a velocidad cercana a la de la luz- simplemente no da la respuesta correcta; no es acorde con las observaciones de la naturaleza. La relatividad especial y general son indistinguibles de la física newtoniana en su campo de validez, pero hacen predicciones muy diferentes –predicciones en excelente acuerdo con la observación- en esos otros regímenes (alta velocidad; fuerte gravedad). La física newtoniana resulta ser una aproximación a la verdad, buena en circunstancias con las que tenemos una familiaridad rutinaria, mala en otras. Es un logro espléndido y justamente celebrado de la mente humana, pero tiene sus limitaciones. Sin embargo, de acuerdo con nuestra comprensión de la falibilidad humana,

teniendo en cuenta la advertencia de que podemos acercarnos asintóticamente a la verdad pero nunca alcanzarla del todo, los científicos están investigando hoy regímenes en los que pueda fallar la relatividad general. Por ejemplo, la relatividad general predice un fenómeno asombroso llamado ondas gravitaciones. Nunca se han detectado directamente. Pero, si no existen, hay algo fundamentalmente erróneo en la relatividad general. Los púlsares son estrellas de neutrones que giran rápidamente, cuyos períodos de giro pueden medirse ahora con una precisión de hasta quince decimales. Se predice que dos púlsares muy densos en órbita uno alrededor del otro irradian cantidades copiosas de ondas gravitacionales… que con el tiempo alterarán ligeramente las órbitas y los períodos de rotación de las dos estrellas. Joseph Taylor y Russell Hulse, de la Universidad de Princeton, han usado este método para comprobar las predicciones de la relatividad general de un modo totalmente nuevo. Según sus hipótesis, los resultados serían inconsistentes con la relatividad general y habrían derribado uno de los pilares principales de la física moderna. No sólo estaban dispuestos a desafiar la relatividad general, sino que se les animó a hacerlo con entusiasmo. Al final, la observación de púlsares binarios da una verificación precisa de las predicciones de la relatividad general y, por ello, Taylor y Hulse recibieron conjuntamente el Premio Nobel de física en 1993. De modos diversos, otros muchos físicos ponen a prueba la relatividad general: por ejemplo intentando detectar directamente las elusivas ondas gravitacionales. Confían en forzar la teoría hasta el punto de ruptura y descubrir si existe un régimen de la naturaleza en el que empiece a no ser sólido el gran avance de comprensión de Einstein. Esos esfuerzos continuarán siempre que haya científicos. La relatividad general es ciertamente una descripción inadecuada de la naturaleza a nivel cuántico, pero, aunque no fuera así, aunque la relatividad general fuera válida en todas partes y para siempre, ¿qué mejor manera de convencernos de su validez que con un esfuerzo concertado para descubrir sus errores y limitaciones?

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Ésta es una de las razones por las que las religiones organizadas no me inspiran confianza. ¿Qué líderes de las religiones principales reconocen que sus creencias podrían ser incompletas o erróneas y establecen institutos para desvelar posibles deficiencias doctrinales? Más allá de la prueba de la vida cotidiana, ¿quién comprueba sistemáticamente las circunstancias en que las enseñanzas religiosas tradicionales pueden no ser ya aplicables? (Sin duda es concebible que doctrinas y éticas que funcionaron bastante bien en tiempos patriarcales, patrísticos o medievales puedan carecer absolutamente de valor en el mundo tan diferente que habitamos.) ¿En qué sermón se examina imparcialmente la hipótesis de Dios? ¿Qué recompensas conceden a los escépticos religiosos las religiones establecidas… o a los escépticos sociales y económicos la sociedad en la que navegan? La ciencia, apunta Ann Druyan, siempre nos está susurrando al oído: <<Recuerda que eres nuevo en esto. Podrías estar equivocado. Te has equivocado antes.>> A pesar de toda la prédica sobre la humildad, me gustaría que me enseñasen algo comparable en la religión. Se dice que las Escrituras son de inspiración divina, una frase con muchos significados. Pero ¿y si han sido fabricadas simplemente por humanos falibles? Se da testimonio de milagros, pero ¿y si en lugar de eso son una mezcla de charlatanería, estados de conciencia poco familiares, malas interpretaciones de fenómenos naturales y enfermedades mentales? No me parece que ninguna religión contemporánea y ninguna creencia de la <<Nueva Era>> tenga en cuenta suficientemente la grandeza, magnificencia, sutileza y complicación del universo revelado por la ciencia. El hecho de que en las Escrituras se hallen prefigurados tan pocos descubrimientos de la ciencia moderna aporta mayores dudas a mi mente sobre la inspiración divina. Pero, sin duda, podría estar equivocado Vale la pena leer los dos párrafos que siguen, no para entender la ciencia que describen sino para captar el estilo de pensamiento del autor. Se enfrenta a anomalías, paradojas aparentes

en física; <<asimetrías>>, las llamas. ¿Qué podemos aprender de ellas? Es sabido que la electrodinámica de Maxwell –tal y como se entiende actualmente- conduce a asimetrías que no parecen inherentes a los fenómenos, cuando se aplica a cuerpos en movimiento. Tómese, por ejemplo, la acción electromagnética dinámica recíproca entre un imán y un conductor. El fenómeno que aquí se observa depende únicamente del movimiento relativo entre el conductor y el imán, mientras que la visión habitual establece una bien definida distinción entre los dos casos en que uno u otro de esos cuerpos está en movimiento. Ya que si el imán está en movimiento y el conductor en reposo, aparece en los alrededores del imán un campo eléctrico con una cierta energía definida, que produce una corriente en aquellos lugares donde se sitúan partes del conductor. Pero si el imán está estacionario y el conductor en movimiento, no surge ningún campo eléctrico en los alrededores del imán. Sin embargo, en el conductor encontramos una fuerza electromotriz, para la que no existe la energía correspondiente, pero que da lugar –suponiendo que el movimiento relativo sea el mismo en los dos casos discutidos- a corrientes eléctricas de la misma dirección e intensidad que las producidas por las fuerzas eléctricas en el caso anterior. Ejemplos de este tipo, junto a los intentos que sin éxito se han realizado para descubrir cualquier movimiento de la Tierra con respecto al <<éter>>, sugieren que los fenómenos de la electrodinámica lo mismo que los de la mecánica no poseen propiedades que corresponden a la idea del reposo absoluto. Más bien sugieren que, como se ha demostrado en el primer orden de pequeñas cantidades, serán válidas las mismas leyes de electrodinámica y óptica para todos los marcos de referencia en que sean aplicables las ecuaciones de mecánica. ¿Qué intenta decirnos aquí el autor? Más adelante trataré de explicar los antecedentes. De momento, quizá podemos reconocer que el lenguaje es ahorrativo, cauto, claro y sin un ápice más de complicación que la necesaria. No es posible adivinar a primera vista por la redacción (o por el poco ostentos título: <<Sobre la electrodinámica de los cuerpos en

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movimiento>>) que este artículo representa la llegada crucial al mundo de la teoría de la relatividad especial, la puerta del anuncio triunfante de la equivalencia de masa y energía, la reducción de la presunción de que nuestro pequeño mundo ocupa algún <<marco de referencia privilegiado>> en el universo, y en varios aspectos diferentes un acontecimiento que marca una época en la historia humana. Las palabras que abren el artículo de 1905 de Einstein son características del informe científico. Su aire desinteresado, su circunspección y modestia son agradables. Contrastemos su tono contenido, por ejemplo, con los productos de la publicidad moderna, discursos políticos, pronunciamientos teológicos autorizados, o, por qué no, con la propaganda de la solapa de este libro. Nótese que el informe de Einstein empieza intentando extraer un sentido de unos resultados experimentales. Siempre que sea posible, los científicos experimentan. Los experimentos que se proponen dependen a menudo de las teorías que prevalecen en el momento. Los científicos están decididos a comprobar esas teorías hasta el punto de ruptura. No confían en lo que es intuitivamente obvio. Que la Tierra era plana fue obvio en un tiempo. Fue obvio que los cuerpos pesados caían más de prisa que los ligeros. Fue obvio que algunas personas eran esclavas por naturaleza y por decreto divino. Fue obvio que las sanguijuelas curaban la mayoría de las enfermedades. Fue obvio que existía un lugar que ocupaba el centro del universo, y que la Tierra se encontraba en ese lugar privilegiado. Fue obvio que hubo un sistema de referencia en reposo absoluto. La verdad puede ser confusa o contraria a la intuición. Puede contradecir creencias profundas. Experimentando, llegamos a controlarla. Hace muchas décadas, en una cena, se pidió al físico Robert W. Word que respondiera al brindis: <<Por la física y la metafísica.>> Por <<metafísica>> se entendía entonces algo así como la filosofía, o verdades que uno puede reconocer sólo pensando en ellas. También podían haber incluido la pseudociencia. Word respondió aproximadamente de esta guisa: El físico tiene una idea. Cuanto más

piensa en ella, más sentido le parece que tiene. Consulta la literatura científica. Cuanto más lee, más prometedora le parece la idea. Con esta preparación va al laboratorio y concibe un experimento para comprobarlo. El experimento es trabajoso. Se comprueban muchas posibilidades. Se afina la precisión de la medición, se reducen los márgenes de error. Deja que los casos sigan su curso. Se concentra sólo en lo que le enseña el experimento. Al final de todo su trabajo, después de una minuciosa experimentación, se encuentra con que la idea no tiene valor. Así, el físico la descarta, libera su mente de la confusión del error y pasa a otra cosa. La diferencia entre física y metafísica, concluyó Word mientras levantaba su vaso, no es que los practicantes de una sean más inteligentes que los de la otra. La diferencia es que la metafísica no tiene laboratorio. Para mí, hay cuatro razones principales para realizar un esfuerzo concertado que acerque la ciencia –por radio, televisión, cine, periódicos, libros, programas de ordenador, parques temáticos y aulas de clase- a todos los ciudadanos. En todos los usos de la ciencia es insuficiente – y ciertamente peligroso- producir sólo un sacerdocio pequeño, altamente competente y bien recompensando de profesionales. Al contrario, debe hacerse accesible a la más amplia escala una comprensión fundamental de los descubrimientos y métodos de la ciencia. A pesar de las abundantes oportunidades de mal uso, la ciencia puede ser el camino dorado para que las naciones en vías de desarrollo salgan de la pobreza y el atraso. Hace funcionar las economías nacionales y la civilización global. Muchas naciones lo entienden. Ésa es la razón por la que tantos licenciados en ciencia e ingeniería de las universidades norteamericanas –todavía las mejores del mundo- son de otros países. El corolario, que a veces no se llega a captar en Estados Unidos, es que abandonar la ciencia es el camino de regreso a la pobreza y el atraso. La ciencia nos alerta de los riesgos que plantean las tecnologías que alteran el mundo, especialmente para el medio ambiente global

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del que dependen nuestras vidas. La ciencia proporciona un esencial sistema de alarma. La ciencia nos enseña los aspectos más profundos de orígenes, naturalezas y destinos: de nuestra especie, de la vida, de nuestro planeta, del universo. Por primera vez en la historia de la humanidad, podemos garantizar una comprensión real de algunos de esos aspectos. Todas las culturas de la Tierra han trabajado estos temas y valorado su importancia. A todos se nos pone la carne de gallina cuando abordamos estas grandes cuestiones. A la larga, el mayor don de la ciencia puede ser enseñarnos algo, de un modo que ningún otro empeño ha sido capaz de hacer, sobre nuestro contexto cósmico, sobre dónde, cuándo y quiénes somos. Los valores de la ciencia y los valores de la democracia son concordantes, en muchos casos indistinguibles. La ciencia y la democracia empezaron –en sus encarnaciones civilizadas- en el mismo tiempo y lugar, en los siglos VII y VI a. J.C. en Grecia. La ciencia confiere poder a todo aquel que se tome la molestia de estudiarla (aunque sistemáticamente se ha impedido a demasiados). La ciencia prospera con el libre intercambio de ideas, y ciertamente lo requiere; sus valores son antitéticos al secreto. La ciencia o posee posiciones ventajosas o privilegios especiales. Tanto la ciencia como la democracia alientan opiniones poco convencionales y un vivo debate. Ambas exigen raciocinio suficiente, argumentos coherentes, niveles rigurosos de prueba y honestidad. La ciencia es una manera de ponerles las cartas boca arriba a los que se las dan de conocedores. Es un bastión contra el misticismo, contra la superstición, contra la religión aplicada erróneamente. Si somos fieles a sus valores, nos puede decir cuándo nos están engañando. Nos proporciona medios para la corrección de nuestros errores. Cuanto más extendido esté su lenguaje, normas y métodos, más posibilidades tenemos de conservar lo que Thomas Jefferson y sus colegas tenían en mente. Pero los productos de la ciencia también pueden subvertir la democracia más de lo que pueda haber soñado jamás cualquier demagogo preindustrial.

Para encontrar una brizna de verdad ocasional flotando en un gran océano de confusión y engaño se necesita atención, dedicación y valentía. Pero si no ejercitamos esos duros hábitos de pensamiento, no podemos esperar resolver los problemas realmente graves a los que nos enfrentamos… y corremos el riesgo de convertirnos en una nación de ingenuos, un mundo de niños a disposición del primer charlatán que nos pase por delante. Un ser extraterrestre recién llegado a la tierra –si hiciera un examen de lo que presentamos principalmente a nuestros hijos en televisión, radio, cine, periódicos, revistas, cómics y muchos libros- podría llegar fácilmente a la conclusión de que queremos enseñarles asesinatos, violaciones, crueldad, superstición, credulidad y consumismo. Insistimos en ello y, a fuerza de repetición, por fin muchos de ellos quizá aprendan. ¿Qué tipo de sociedad podríamos crear si, en lugar de eso, les inculcáramos la ciencia y un soplo de esperanza?

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QUÉ Y CÓMO APRENDER

NECESIDADES BÁSICAS DE APRENDIZAJE

Y CONTENIDOS Y CURRICULARES Rosa María Torres

LAS COMPETENCIAS COGNOSCITIVAS BÁSICAS

La enseñanza escolar se ha centrado tradicionalmente en el contenidos de la asignaturas, descuidando la enseñanza (y la consideración misma de la posibilidad de enseñar) de las capacidades y habilidades cognoscitivas que son indispensables para aprender, incluso de las mismas que se reiteran en planes y programas de estudio, tales como: capacidad de razonamiento, capacidad de autoaprendizaje, pensamiento autónomo, pensamiento crítico, solución de problemas, creatividad, etcétera. Tan corriente como la formulación de estos objetivos es la constatación de su débil cumplimiento en el ámbito escolar. En general, planes y programa se limitan a nombrar estas competencias, sin explicar lo que se entiende por cada una de ellas no cómo se pretende desarrollarlas, dejándose su interpretación y manejo en buena medida librados al sentido común de los profesores (quienes tampoco son formados en ellas). Podría afirmarse, de modo general, que la formulación de objetivos se ha venido haciendo en este terreno sin atención a los avances y conceptualizaciones que al respecto han venido generándose en el campo científico Nickerson, 1987). Precisamente por tratarse de un campo poco tratado en el ámbito educativo y clave dentro de un nuevo enfoque curricular orientado por las necesidades básicas de aprendizaje, le dedicaremos aquí alguna atención. Aprender a pensar: una necesidad básica de aprendizaje Hace ya más de una década, en 1979, un informe al Club de Roma urgía a adoptar un nuevo enfoque un nuevo enfoque para la

educación, ante el reconocimiento de la gran brecha existente entre el potencial de aprendizaje de los seres humanos y lo que el sistema educativo está consiguiendo. Para ello se reclamaba un cambio específico, vinculado con la necesidad de poseer un mejor conocimiento sobre la habilidad de pensar y cómo mejorarla. Al respecto, se hacía la distinción entre un aprendizaje de mantenimiento –basado en la adquisición de perspectivas, métodos y reglas fijos, destinados a hacer frente a situaciones conocidas y constantes, resolver problemas ya existentes, mantener un sistema o un modo de vida establecido- y un aprendizaje innovador que somete a examen las suposiciones para buscar perspectivas nuevas, permite prever los cambios y saber manejarlos, de modo que las personas puedan construir el futuro y no solamente acomodarse a él. El primer tipo de aprendizaje, el convencional, ya no es suficiente hoy ni lo será en el futuro; el segundo, por su parte, requiere un desarrollo del aprender a pensar (Botkin, 1982). Desde entonces se ha avanzado en el análisis del tema y se han desarrollado y aplicado propuestas específicas, algunas de las cuales han adoptado incluso la forma de programas y paquetes didácticos diseñados en la línea del “enseñar a pensar” (De Bono, 1986; Nickerson, 1987; 1990b.) En general, sin embargo, los sistemas escolares de la región parecen continuar en su mayoría ajenos a tales desarrollos y a tales necesidades. Desarrollar las habilidades del pensamiento es hoy –se afirma- más necesario que nunca, en la medida que se requiere no sólo saber muchas cosas, sino habilidad para aplicar esos conocimientos con eficacia, mucha capacidad de adaptación, aprender rápidamente nuevas técnicas, aplicar conocimientos antiguos de formas nuevas, elegir acertadamente y valorar las alternativas existentes de manera concienzuda a fin de tomar decisiones correctas, desarrollar el espíritu de indagación y razonamiento, discriminar los mensajes y las afirmaciones, sopesar las pruebas, valorar la solidez lógica de las deducciones, discurrir argumentos en contra de hipótesis alternativas, etcétera. En resumen: se requiere más que nunca pensar de un modo crítico (Nickerson, 1987)

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El pensamiento es esencial para la adquisición de conocimiento y éste es fundamental para el pensamiento. Mejorar el primero incide en mayores posibilidades para el segundo. Desarrollar y potenciar las habilidades del pensamiento debería ser pues meta fundamental de la educación. Es en esta línea que, cada vez más, se plantea la necesidad de conferir a la enseñanza de las habilidades del pensamiento el mismo estatuto del que gozan otras enseñanzas primordiales, tradicionalmente reconocidas como tales por el sistema escolar (Nickerson, 1987). Tres áreas principales de la psicología del pensamiento, consideradas “habilidades del pensamiento” (el pensamiento entendido como un conjunto de habilidades complejas, que pueden por tanto ser aprendidas y mejoradas) parecen susceptibles de enseñanza y fundamentales para mejorar la habilidad de pensar: la solución de problemas, la creatividad y la metacognición (Nickerson, 1987). Los dos primeros son usualmente mencionados en planes y programas educativos. La “Solución de problemas” “Solución de problemas”, es la manera como, en el ámbito escolar, ha tendido a expresarse una capacidad más general vinculada a las capacidades y habilidades cognoscitivas. Aparece a menudo como un enunciado suelto, simplificador de tales habilidades y reducido a ellas, además de fuertemente asociado al campo de las matemáticas. Lo que se plantea es la necesidad de ampliar este concepto en un doble sentido: por un lado, entendiendo la “solución de problemas” no limitada a un área particular ni al conocimiento escolar en su conjunto, sino a la vida misma; por otro lado, no sólo como el desarrollo de la capacidad de solucionar los problemas, sino de detectarlos, formularlos, identificarlos, analizarlos, resolverlos y analizar sus soluciones. La habilidad para solucionar problemas depende no sólo de un pensamiento eficaz, sino del conocimiento del conocimiento que se tenga acerca del problema en particular (de ahí loa diferencia cualitativa en el enfoque que, del problema y su solución, hacen respectivamente el experto y el novato) así

como de los métodos generales de operar sobre él. Pero, además, no existe una habilidad o capacidad para resolver problemas en general: a cada problema o tipos de problemas corresponden habilidades y conocimientos diferentes (por ejemplo, resolver un rompecabezas, un crucigrama, una llanta baja, una ecuación matemática, una emergencia médica, una línea faltante en el texto, etcétera). El aparato escolar, por su lado, parece encarar la “solución de problemas” como una habilidad genérica aplicable a cualquier campo y a cualquier circunstancia, más como una habilidad vinculada a las capacidades intelectuales naturales que como una habilidad susceptible de ser desarrollada, al tiempo que privilegia la importancia del mecanismo sobre el conocimiento y la comprensión del problema. ¿En qué medida es susceptible de enseñanza la capacidad para “resolver problemas”? En la medida en que está vinculada a la creatividad, el razonamiento y el pensamiento crítico, estimular estos últimos es, de hecho, estimular dicha capacidad. Por otro lado, se destaca el valor de algunos heurísticos útiles (particularmente en lo que toca a la representación del problema y al diseño del plan) que parecen importantes y posibles de ser enseñados en el aparato escolar (Nickerson, 1987). La creatividad No hay currículo escolar que no se refiera al objetivo de desarrollar la “creatividad”, “pensamiento creativo”, etcétera, No obstante, la investigación científica admite no tener aún conclusiones claras sobre lo que es la creatividad, advirtiendo en todo caso acerca de la posibilidad de una mejora moderada del pensamiento y la actitud creativos. La creatividad ha sido considerada un atributo muy peculiar, complejo en extremo e incluso un tanto misterioso, sobre el cual falta aún mucho por saber. Se define como “ese conjunto de capacidades y disposiciones que hacen que una persona produzca con frecuencia productos creativos” (Nickerson, 1987) y se manifiesta de maneras distintas en distintos ámbitos (arte, literatura, ciencia, etcétera). No la garantizan ni la inteligencia,

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ni el pensamiento crítico, aunque éstos son indispensables. Cuatro componentes parecen centrales en la configuración de la creatividad: las capacidades, el estilo cognoscitivo, las actitudes y las estrategias. Entre las capacidades creativas estarían: fluidez “ideacional” (capacidad de producir gran cantidad de ideas apropiadas con rapidez y soltura), jerarquía asociativa extendida (asociación de remotos) e intuición (capacidad de conseguir conclusiones sólidas a partir de evidencia mínima). En cuanto al estilo cognoscitivo (hábitos de procesamiento de la información), se destacan: la detección del problema (tendencia a centrar la atención en los problemas que deben ser acometidos, a considerar muchas alternativas y explorar antes de hacer una opción definitiva, más que la habilidad para solucionarlos, así como la prontitud para cambiar de dirección), el juicio diferido primero penetrar y comprender, reservándose la valoración y el juicio para más adelante) y pensar en términos contrapuestos (mirar al mismo tiempo en dos sentidos contrarios). Las actitudes creativas incluyen; la originalidad (que presupone una predisposición hacia lo original), la valoración autónoma (independencia de las influencias sociales y de los valores convencionales) y el ejercicio de la crítica y el uso productivo de la crítica de otros (recuperándola y aplicándola, aunque ateniéndose a la propia opinión final). Finalmente, las estrategias más comunes serían: la analogía (capacidad de ver semejanzas no vistas por otros, y empleo de analogías remotas), lluvia de ideas, llevar a cabo transformaciones imaginativas (magnificación, minimización, reversión, etcétera), enumerar atributos, someter supuestos a análisis, delimitar el problema, buscar un nuevo punto de entrada, etcétera (Nickerson, 1987). Teniendo esto en cuenta, es evidente que la educación tradicional no está equipada para asumir el objetivo de desarrollar la creatividad. Gran parte de las capacidades, estilos cognoscitivos, actitudes y estrategias descritos en el párrafo anterior son incompatibles con las prácticas escolares actuales. En este sentido, la primera tarea sería evitar la continua erosión de la creatividad que tiene lugar en las aulas,

haciendo tomar de ello conciencia a profesores, autoridades educacionales, padres de familial. Estimular el pensamiento y la actitud creativos implica una práctica y una cultura escolares radicalmente distintas a las conocida, congruentes con el perfil de competencias característico de la creatividad, capaces de contribuir a desarrollar el sentido y el gusto por lo original y lo propio, la autonomía, el pensamiento crítico, la tolerancia de la ambigüedad, la actitud investigativa e inquisitiva, la preferencia por la detección de problemas antes que por su resolución, la consideración de diversas alternativas y no de una sola predeterminada, búsquedas largas, postergación del juicio, etcétera. La metacognición El saber y su apropiación no es un tema ni de análisis ni de reflexión dentro el sistema escolar actual. No sólo los alumnos, sino también los profesores están alienados respecto de su propio proceso de enseñanza-aprendizaje. Qué es conocer y cómo se conoce, qué es aprender y cómo se aprende, qué es enseñar y cómo se enseña, son cuestiones negadas como tema y como problema, como posibilidad de autoconciencia y autorreflexión. Algunos estudios muestran el bajo nivel de reflexión que tienen los profesores sobre su propia práctica pedagógica: uso que dan al tiempo en el manejo de la clase (Arancibia, 1988), métodos y procedimientos de enseñanza empleados, sus limitaciones de conocimiento sobre la materia que imparten, su propio papel e influencia, los estilos de aprendizaje de sus alumnos, etcétera. Otros estudios muestran, asimismo, el bajo nivel de reflexión que, sobre estilos cognoscitivos y estrategias de aprendizaje, tienen los estudiantes, aun a nivel secundario y universitario (Entwistle, 1988). Una mayor conciencia sobre los procesos tanto de enseñanza como de aprendizaje permite mejorar sustancialmente una y otro. El manejo y el control del propio conocimiento y de la manera de conocer pueden contribuir a mejorar habilidades tales como: anticipar, reflexionar, enseñar, aplicar lo conocido, hacerse y hacer preguntas, comprender,

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expresarse, comunicar, discriminar, resolver problemas, discutir, argumentar, confrontar los propios puntos de vista con los de otros, desarrollar el poder de discernimiento, etcétera. El conocimiento metacognitivo se refiere al “conocimiento sobre el conocimiento y el saber, e incluye el conocimiento de las capacidades y limitaciones de los procesos del pensamiento humano” (Nickerson, 1987). Es útil para la adquisición, el empleo y el control del conocimiento y de las demás habilidades cognoscitivas. Ayuda a planificar y regular el empleo eficaz de los propios recursos cognoscitivos, permite hacer consciente la “sensación de saber”, la “sensación de aprender”, así como la identificación de las propias posibilidades y límites. Entre las habilidades metacognitivas más importantes estudiadas están: la planificación y el uso de estrategias eficaces, la predicción, la verificación, la comprobación de la realidad, el control y la evaluación del propio conocimiento y desempeño al realizar tareas intelectualmente exigentes, el reconocimiento de la utilidad de una habilidad y la recuperabilidad del conocimiento. Los tipos de conocimientos y habilidades que actualmente se incluyen dentro de la metacognición no han sido incorporados a la lógica del sistema educativo. La ausencia de reflexión, conocimiento y manejo de estos conocimientos impide avanzar en los mismos objetivos que se plantea el sistema, tales como el aprender a aprender (que implica, entre otros, explicitar y tomar conciencia de los modos particulares de aprender que tiene cada persona) o la capacidad para aplicar fuera de las aulas lo que se aprende en ellas (lo que implica no sólo aprender un determinado conocimiento, sino aprender a aplicarlo eficazmente en distintas situaciones). Una mejor comprensión de los procesos de enseñanza y aprendizaje permitiría revisar los métodos memorísticos que predominan. Ya hemos señalado que un problema central en la enseñanza de las matemáticas es la predominancia de un aprendizaje maquinal. Asimismo, estudios sobre comprensión lectora (Nickerson, 1987) muestran que los alumnos en primaria tienen baja capacidad para percibir las incompresibilidades del lenguaje

(incoherencias, vacíos del texto, etcétera) y su propia incomprensión frente a ellas. Una mayor conciencia de sus capacidades cognoscitivas es indispensable para los maestros, a fin de poder detectar sus propias aptitudes y limitaciones, así como las de sus alumnos, identificar (y valorar) lo que ya sabe el alumno, ubicar la enseñanza en el punto preciso entre lo accesible y lo desafiante y retroalimentar explícitamente al alumno sobre la eficacia de lo que está haciendo y sobre la importancia de lo que están aprendiendo (Nickeson, 1987). Aprender a aprender “Aprender a aprender” (noción vinculada a las de “autoaprendizaje”, “educación permanente”, “autodidactismo”, etcétera) es un lema corriente en el discurso educativo. Poco se ha hecho expresamente, sin embargo, en este terreno, en todo lo que implicaría asumir este objetivo. Reflexionar sobre el propio aprendizaje, tomar conciencia de las estrategias y estilo cognoscitivos individuales, reconstruir los itinerarios seguidos, identificar las dificultades encontradas así como los puntos de apoyo que permiten avanzar: todo esto es parte consustancial del aprender y de la posibilidad de mejorar el propio aprendizaje. A grandes rasgos, se identifican dos enfoques de aprendizaje: un enfoque profundo y uno superficial. El profundo implica una comprensión personal del significado (búsqueda de integración personal, establecimiento de interrelaciones y de trascendencia), mientras el superficial implica la reproducción del conocimiento de un modo irreflexivo, para cumplir con una tarea o una exigencia formal (siendo característicos de este segundo enfoque el aislamiento, la memorización y la pasividad). Entre los factor4es que influyen en la adopción de uno u otro enfoque están: los métodos de enseñanza, las tareas de estudio, el tipo de evaluación, el nivel de dependencia del profesor, el tiempo disponible, la motivación y la ansiedad (Entwistle, 1988).

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Las investigaciones muestran que el propio sistema escolar, con sus métodos y enfoques de enseñanza, contribuye al desarrollo y predominio de los enfoques superficiales de aprendizaje. El privilegio de la forma sobre el contenido, la dependencia del maestro, el memorismo, el saber como reproducción textual, la falta de espacio para la propia elaboración del conocimiento, los programas sobrecargados de estudio, etcétera, conspiran a favor de un aprendizaje superficial. En particular, los parámetros y procedimientos de evaluación utilizados (evaluaciones cerradas, con respuestas únicas y predeterminadas, que privilegian el dato, etcétera) tienen incidencia determinante. Enseñar a aprender no es una nueva asignatura o área de estudios. Implica ante todo una revisión profunda de la concepción misma de educación, enseñanza, aprendizaje y evaluación. Aprender a estudiar Dentro del aprender a aprender tiene un lugar específico el aprender a estudiar. No son la misma cosa: se suele estudiar sin aprender y se puede aprender sin estudiar. En la enseñanza de las habilidades para el estudio se encuentra una clave importante para lograr un aprendizaje y una enseñanza más eficaces (Selmes, 1988) Ocupado en el punto de vista de la enseñanza, el sistema educativo se ha desentendido de cómo estudian los alumnos. Ha dado por obvio que enseñar equivale a aprender y que estudiar equivale a aprender, que la capacidad y la habilidad para estudiar vienen “dadas” o se adquieren a través del propio estudio, o que se desarrollan con la edad. En cualquier caso, el sistema escolar ha asumido que dichas capacidades y habilidades son asunto del alumno y de su familia (y de la madre en particular). A los profesores se les capacita en una materia y en cómo enseñarla, pero no en cómo enseñar a sus alumnos a estudiarla. Investigaciones hechas con estudiantes de secundaria muestran que éstos tienen dificultades generalizadas en el estudio, relacionadas con: pereza, concentración, dependencia del maestro, motivación y desorientación acerca de cómo emprender las

tareas, etcétera. Algunas dificultades específicas incluyen: tomar apuntes, discriminar y recordar información importante, organizar la lectura, recordar lo leído, relacionar las pruebas con los argumentos, se crítico con lo escrito, concentrarse en hechos y descripciones, organizar el tiempo de estudio y el esfuerzo, cumplir los plazos establecidos, superar la pereza, tomar iniciativas independientes y romper con la dependencia de los profesores. Los propios métodos de enseñanza contribuyen a reforzar estas dificultades. Es más bien reciente el reconocimiento de éstas por parte del sistema escolar y la preocupación por buscar una respuesta institucional a las mismas. No obstante, donde esto se ha dado, la “solución” ha sido ofrecer la enseñanza de habilidades para el estudio como una opción general, a cargo los profesores de cada disciplina, entendiéndolo como una preparación para los exámenes antes que como una ayuda para mejorar el aprendizaje en general a lo largo de todo el periodo escolar. Hoy en día parece estarse tomando mayor conciencia del problema y de la responsabilidad del aparato escolar en él. Se acepta que la capacidad para estudiar no es completamente innata y que se puede enseñar a mejorarla. Paquetes didácticos –incluyendo impresos, audio y video- para enseñar algunas habilidades básicas de estudio han empezado a cobrar auge en algunos países desarrollados. No obstante, lo que se propone es una solución más sistémica, en el sentido de que: la enseñanza de cada asignatura incluya esto como contenido expreso y se establezca un área específica para toda la enseñanza básica, incluyendo entre otros, la reflexión acerca del aprendizaje, la lectura, el tomado de notas, la escritura y el repaso (Selmes, 1988). Aprender a enseñar Una parte importante del control y el poder que ejerce el sistema educativo sobre estudiantes, padres de familia y la sociedad en general radica en el monopolio de la cuestión educativa por parte de directivos, administradores y docentes. La participación de los padres es posible y tolerada en tanto no involucre el ámbito técnico-pedagógico- académico. Los alumnos “reciben” educación

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sin saber ni preguntarse por qué se les enseña lo que se les enseña y de la manera que se hace. Contenidos, objetivos, métodos, sistemas de evaluación y promoción, constituyen una caja negra para el estudiante, que vive no sólo con resignación, sino con comodidad su alineación pedagógica. Paradójicamente, la educación no enseña sobre educación. Se cree que ésta es buena y útil sólo para quienes van a hacerse maestros (sin embargo, se enseñan literatura o psicología a quienes no necesariamente van a ser literatos o psicólogos) (Torres, 1992). Enseñar es una de las mejores maneras de aprender pues obliga a organizar y sistematizar las propias ideas. La aptitud para enseñar está al alcance de todos y puede ser desarrollada expresamente y desde temprana edad, como parte de las actividades escolares en el aula. Por lo demás, saber enseñar aparece como una necesidad de toda persona no única ni necesariamente para ejercerla en una situación formal de enseñanza, sino en todo tipo de relación interpersonal (familia, trabajo, etcétera). Por ello, se plantea que nociones fundamentales de educación y pedagogía deberían incorporarse en el currículo de toda educación básica (Osborne, 1990; Torres, 1992). Aprender a recuperar el conocimiento Hay quienes argumentan que “adquirir conocimientos” es un objetivo educacional inadecuado y mal formulado, porque lo que verdaderamente importa no es tenerlos almacenados, sino ser capaz de recuperarlos de la memoria en el momento oportuno y con un determinado propósito. El sistema escolar se ha centrado en las estrategias de almacenamiento de la información, sin prestar atención a la capacidad de los alumnos para recuperar esa información. A pesar de la centralidad que ocupan las estrategias memorísticas en la enseñanza tradicional, el sistema no se ha preocupado por mejorar esa capacidad de almacenamiento. Se ha dado por sentado que memorizar (almacenar) es una capacidad innata que, por tanto, no requiere entrenamiento, al mismo tiempo que se ha dado por sentado que memorizar equivale automáticamente a recordar (recuperar de la memoria). Nada de esto es así. Tanto la

memoria como la capacidad de recuperar el conocimiento de ella pueden ser mejorados mediante procedimientos sistemáticos. Siendo la memoria el recurso didáctico por excelencia en que se apoya el sistema educativo, asombra la escasa comprensión que en el ámbito escolar se tiene respecto a ésta, sus procesos y mecanismos. Puede entenderse por qué, entonces, una mejor comprensión de cómo opera la memoria y la recuperación del conocimiento, adquiere relevancia para desentrañar y supera la práctica pedagógica tradicional. La diferenciación entre almacenamiento y recuperación de la información, por ejemplo, permitiría a maestros y alumnos diferenciar los distintos tipos de memoria y reconocerlos para sí mismos, comprender mejor el por qué de esos “olvidos” que se atribuyen a ineptitudes personales, estar en mejores condiciones para manejar la frustración que ello supone cotidianamente en la rutina escolar de unos y otros, entender la importancia de desarrollar la memoria por comprensión, etcétera. Aprender a aplicar lo aprendido Cualquier propuesta respecto de la pertinencia de los contenidos no puede dejar pasar por alto el viejo divorcio que existe entre lo que se aprende en la escuela y su aplicabilidad en el mundo exterior, brecha que algunos caracterizan en términos de un verdadero “bloqueo” (Riviere, 1990; Selmes, 1988) y que tiene que ver con la pertinencia no sólo de los contenidos, sino de los métodos y las situaciones de aprendizaje. El sistema escolar debería reconocer esa brecha como punto de partida y asumir la aplicabilidad del conocimiento no sólo como un objetivo, sino como un contenido expreso de estudio y análisis, de modo de facilitar la transferencia de la escuela a la vida, del conocimiento a la acción. Esto adquiere particular relevancia para un enfoque basado en las necesidades básicas de aprendizaje para el cual el objetivo último del aprendizaje no es el conocimiento, sino la capacidad de usarlo.

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El conocimiento científico Más allá del peso que se asigne a éste en el currículo y en la educación en general y del reconocimiento de la necesidad de incorporar el saber común, se asume la necesidad de poner el conocimiento científico al alcance y al servicio de todos los miembros de la sociedad. Hoy en día parece claro que el desigual desarrollo y apropiación de la ciencia y la tecnología están contribuyendo a acentuar la (y a crear nuevos formas de) exclusión entre los países y en el interior de cada país (Gelpi, 1990). La idea de “ciencia” que ha primado en los sistemas educativos en la de asignaturas bautizadas como tales, desarrolladas en determinado horario y bajo la conducción de profesores específicos (“clases de ciencia”, “profesores de ciencia”, etcétera). Por otra parte, la ciencia se ha considerado privativa de ciertos sectores sociales, edades, niveles educativos, profesiones y ocupaciones, útil únicamente para aquellos que continuarán estudios y optarán por carreras científicas o técnicas. Todo esto exige una profunda revisión. No se trata de encajonar el conocimiento científico en una o más asignaturas, sino de entenderlo como componente fundamental de todo proceso de enseñanza y aprendizaje, como método de pensamiento y acción en todos los campos del saber, Son todos los profesores, y no únicamente los “profesores de ciencias”, quienes requieren ocuparse del conocimiento científico y de su propia formación y actualización científica. Tampoco corresponde a una edad, un estrato o un nivel determinado de los alumnos: tener acceso al conocimiento científico es parte consustancial de derecho de toda persona a la educación, desde la infancia. Por todo ello, “parece urgente precisar por qué y cómo enseñar ciencia en la educación básica, a partir de las exigencias y de las disponibilidades existentes en cada país” (Schiefelbein, 1989b). La noción de “ciencia”, en el ámbito escolar, está fuertemente asociada a las ciencias formales y naturales, mientras las ciencias sociales –aun y si son llamadas tales- se dejan de hecho fuera de la categoría de ciencia.

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LA FILOSOFÍA DE LA FÍSICA Eugene Hecht

El objeto de este primer capítulo es ante todo desmitificar el tema y, al mismo tiempo, subrayar su humanidad intrínseca. Es un ensayo en cuatro partes, que empieza con una comparación entre la ciencia y lo sobrenatural. El advenimiento reciente de la mentalidad mística, lo irracional en contraposición a lo científico, hace este paseo apropiado. La sección siguiente es un intento de definir la ciencia empírica, en parte examinando tanto sus áreas de interés como los propósitos para hacerlo. La tercera parte es un resumen de los papeles centrales representados por los datos, leyes y teoría en el desarrollo del entendimiento científico. La última sección comienza con un examen del llamado método científico y termina con un análisis de la cuantificación y la necesidad de las unidades y patrones.

INTRODUCCIÓN Si ha ido a comprar un billete, o le han ido a vender uno –no importa cual-, el viaje es el mismo, y la recepción, real. Seamos honrados desde el principio. La física no es especialmente fácil de comprender ni de amar, pero, ¿qué –o también, quién- es? Para la mayoría es una visión nueva, una manera diferente de entendimiento con sus propias escalas, ritmos y formas. Y sin embargo, como ocurre con Macbeth, la Mona Lisa o Lucy en el cielo con diamantes, el viaje vale la pena. Con toda seguridad ya se ha formado un juicio sobre este viaje. Resulta demasiado fácil dividir en comportamientos nuestra experiencia humana: la ciencia, en una caja (cromada, desde luego, con una tapa de plástico negra); música, arte y literatura, en otra caja (esta vez, de madera dorada, forrada de terciopelo violeta). A la mente occidental le encantan las cajitas pequeñas –la vida es más fácil de analizar cuando está desmembrada en piezas pequeñas dentro de compartimientos pequeños (a eso se le llama especialización)-. Es nuestra manera tradicional de ver los

árboles sin ver el bosque. La etiqueta de la caja de la física muy a menudo dice: “Precaución: no es de uso común”, “Con tranquilidad”. Si puede, por favor, arranque la etiqueta y arroje la [se omite la imprecación] caja o acabaremos, antes o después, aburriéndonos como ostras. No ay nada más tedioso que el debate continuo entre humanistas y científicos sobre quién tiene una opinión más verdadera –la de ambos es menos porque le falta la del otro. No tiene sentido, por no decir algo peor, separar la física del cuerpo de la albor creativa, arrancarla de la historia, separarla de la filosofía, para presentarla como originalmente pura, omnisciente e infalible. No sabemos nada de lo que será con certeza absoluta. No hay un solo volumen científico con una verdad inmutable e inexpugnable. Sin embargo, lo poco que sabemos con cierta seguridad es embriagador; revela una estimulante grandeza y una desconcertante belleza. No existe un comienzo definido de la ciencia; no brotó de pronto de la mente de la humanidad, sino que nació, después de una larga gestación, del seno de mito y de la magia negra, de los trabajos astrológicos y de los arcanos de la alquimia. Las ideas del mundo científico emergieron lentamente del misticismo, y ni siquiera ahora (ni nunca tal vez) estamos del todo “purificados”. En consecuencia, nos ocuparemos un momento de la magia –no de los juegos de manos, sino de la “seria” hechicería-. La magia realizada con toda seriedad durante siglos por nigromantes y médicos hechiceros, los poderes secretos que tanto fascinaron a Sahkespeare y asolaron Salem, los poderes que aún llenan consultorios de quirománticos desde Denver hasta Delhi. Nuestra intención no es dar crédito a la hechicería, sino distinguirla de la ciencia y, de esta forma, adquirir una compresión del tema que nos traemos entre manos. La física, seguramente la ciencia más completa, es una aventura creativa maravillosa –poderosa , pero al mismo tiempo elegante y sutil-. ¿Qué sabe la física y qué no llegará a saber nunca? ¿Cómo puede estar rodeada de misterio y al mismo tiempo estar libre de magia? ¿Qué es esta ciencia que

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ahora impregna nuestras vidas? Gran parte de este capítulo se propone despejar estos interrogantes y, al mismo tiempo, exponer una idea de lo que la ciencia cree y explicar las reglas del juego. En física, como en toda experiencia humana, las “leyes” suelen ser perecederas, los “hechos” son normalmente los resultados de la interpretación humana, y la “verdad”, aun en el caso de ser alcanzable, puede ser irreconocible. No obstante, existen cuestiones mucho más sencillas que la naturaleza del cosmos que siguen sin respuesta, y todos deberíamos estar familiarizados con lo ilusorio de la verdad, que se nos escurre como arena por entre los dedos en la vida cotidiana. ¿Estaba Oswald solo? ¿Lo sabía Nixon? Podemos buscar la verdad absoluta, pero nos contentamos con algo menos que la certeza. 1.1 MAGIA Y MITO El sur de Francia es una tierra caliza surcada por viejos ríos y horadada por innumerables cuevas. Hace doscientos siglos nuestros antepasados, los hombres de Cro-Magnon, hicieron magia en esas grandes cuevas. Los lugares secretos de ritual están llenos de magníficos murales policromos de hombres y animales. Pintados a la luz de lámparas de piedra alimentadas con grasa, estas imágenes son los restos de los ritos mágicos de caza de la edad de piedra. James Frazer, en La rama dorada, habla de la llamada ley de la similitud “igual produce igual... un efecto se parece a su causa”. Cuando el brujo de Cro-Magnon arrojaba su lanza sobre una imagen pintada en la pared, sabía que si la magia del momento no le fallaba, el animal conjurado sería cazado con toda seguridad. Es una “magia simpática”; presupone “que las cosas actúan unas sobre otras a distancia, a través de una afinidad secreta, trasmitiéndose los impulsos (invisiblemente) de una a otra...”. Parece ser que existe también otra clase de magia simpática, relacionada con la ley del contacto –“las cosas que han estado alguna vez en contacto, continúan actuando entre sí...”-. Un manojo de pelo o un pedacito de uña es todo lo que necesita un brujo para establecer la continuidad y, a partir de ésta, el control.

El deseo de influir en la naturaleza caprichosa, ya sea venciendo al oso de las cavernas o consiguiendo un beneficio difícil, parece bastante humano. “Buena suerte.” “Cruza los dedos.” De cualquier forma, la mafia envolvió al mundo precivilizado, impregno todas las culturas históricas y se mantiene aún en libritos y afrodisíacos en polvo. Busque “ocultismo” y “astrología” en las páginas amarillas y no se pierda el reestreno de Rosemary’s Baby. Aunque difícilmente podamos evitar una sonrisa, la humanidad del siglo XX tiene sus varitas mágicas y sus adivinos, sus proveedores de pociones, echadores de buenaventura, magos, profetas, brujas, exorcistas, astrólogos, médiums, fabricantes de lluvia, lectores de mentes y mil compulsiones místicas. A los místicos de este mundo, antes o ahora, no se les puede convencer con una demostración lógica o clara de su error. Cualquier cosa que pueda ocurrir en una demostración o juicio puede interpretarse siempre en un contexto místico y servir tan sólo para reforzar la creencia. Pero, claro está, se trata de un juego al que jugamos todos –no podemos ver más allá de nuestro sentido de la realidad-. Cuando un mago zulú no puede proteger una aldea del rayo, eso se debe tan sólo a que las medicinas eran malas, a que un brujo poderoso lanzó el rayo, o a que quizás un aldeano violó algún tabú –la magia falla por razones mágicas-. Cuando, en un bonito atardecer de otoño de 1940, la luz central de 853 metros del nuevo puente de Tacoma Narrows, en Washigton, comenzó a temblar en la brisa como si fuera una cinta de seda, para hacerse pedazos sólo pocas horas más tarde, no fue más que un descuido técnico -la ciencia falla por razones científicas-. Quizá Demóstenes (aproximadamente 348 a. De C.) Tenía razón, después de todo, cuando dijo: “Creemos lo que queremos creer.” Nuestros modernos “fantasmas” se entremezclan con nociones científicas, ya que ahora tenemos más confianza en la ciencia que en las apariciones. Pero esto no quiere decir que no pueda existir un universo místico más allá de lo tangible. Un fantasma inteligente y decidido a evadir el escrutinio científico podría, sin duda, pasarse una feliz eternidad tan sólo con la compañía de sus creyentes. Téngase en cuenta que nada le

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gustaría más a un científico que obtener alguna evidencia “firme” que “confirmara” la existencia de los fantasmas, de la percepción extrasensorial o incluso de pequeñas mujeres verdes. Pero si hay alguien que haya hecho carambola al billar que haya acertado en el juego de herradura, o siquiera haya arrojado un arpón sin intentar ni una sola vez darle al blanco por deseo expreso de la voluntad, que tire la primera piedra. En cualquier bolera rural puede observarse aciertos hechiceros que intentan desviar las bolas del canal con su magia personal. De todas formas, si llegara a lograr alguna corrección en mitad de la trayectoria, eso no sería sobrenatural; todo lo que pasa es natural, por muy imposible que sea, y la magia que funciona es realidad; el dominio de la ciencia. De alguna forma, las dos, ciencia y magia, son espíritus de la misma familia. Frazer lo expresó más sucintamente cuando dijo que la magia era “la hermana bastarda de la ciencia”. Después de todo, las raíces de la ciencia se remontan a la numerología, la astrología y la alquimia, a los oscuros rituales ocultos de la antigüedad. De hecho, hubo un extenso periodo de transición que terminó hace sólo unos cientos de años, en que el místico y el científico era una y la misma cosa. Tanto la ciencia como la magia tienen sus campos de fuerza invisibles, sus “leyes” que gobiernan el universo, y no obstante son diferentes y proceden de distintos puntos de vista. A pesar de su semejanza, las diferencias son fundamentales y contrapuestas. La ciencia ve el universo como algo natural que se desarrolla de acuerdo con relaciones internas que prevalecen entre sus partes constituyentes, sin tener en cuenta los deseos de la humanidad. Podemos descubrir estas relaciones fundamentales, estas pautas de orden que se conocen como leyes y, aunque no podemos cambiar las leyes de la naturaleza, podemos usarlas para alterar el curso de los acontecimientos. La perspectiva alternativa ve un universo que opera bajo la interacción deliberada de las fuerzas del espíritu que puedan optar por responder directamente a los deseos humanos y alterar luego los acontecimientos. La ciencia funciona cuando la voluntad de la humanidad actúa

sobre el universo; la magia funciona cuando la voluntad del universo actúa sobre la humanidad. El brujo busca la intervención, el científico busca la comprensión. Hay varias distinciones menos filosóficas. Por ejemplo, aunque la ciencia puede realizarse en soledad, en el fondo es una aventura común. La comunidad científica moderna tiene como ojos y oídos las revistas y reuniones de sus diversas sociedades. Nuevos ensayos, confirmaciones, rechazos, ideas, teorías, técnicas, datos, descubrimientos, dispositivos –todo lo que tiene interés se vierte en la literatura, en la arena del escrutinio y el juicio de los demás-. Y como es casi tan divertido desprestigiar una teoría como desarrollarla, los errores no pasan inadvertidos ni se perdonan las concepciones equivocadas ni las observaciones básicas quedan sin comprobar –nada se pasa por alto por compasión hacia el novicio o respeto al maestro-. Es sólo aquí, en esta arena intransigente de constante discusión, donde se acrisola el consenso científico y la comunidad forja sus ideas aceptadas del universo. Por el contrario, la magia, que pasa del brujo al aprendiz, es normalmente reservada y por lo común individualista. La ciencia se fundamenta en la reproducibilidad de los resultados experimentales –sistemas idénticos idénticamente afectados probablemente se comportan de forma idéntica-. Todos estos “idénticos” son en realidad una idealización que la ciencia anhela y que probablemente nunca consiga. Muy al contrario, el practicante de lo oculto ve con bastante realismo cada suceso que es en sí mismo diferente; cada hecho es una convergencia de influencias espirituales. Si un ritual no consigue hacer llover hoy, puede que mañana lo consiga, si los espíritus están mejor predispuestos. Como la reproducibilidad sistemática no es esencial en la magia, sus “leyes” no son susceptibles al rechazo, y en esto se basa otra de las diferencias fundamentales entre la magia y los preceptos de la ciencia. La teoría científica debe formularse siempre de forma que sea vulnerable a la refutación. En otras palabras, las concepciones científicas deben construirse de modo que pueda “probarse” su error o, al menos, puestas en duda, si son

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falsas. Esto puede parecer extraño, pero pensemos, por ejemplo, en los dogmas básicos de la religión; son artículos de fe que no pueden ser sometidos a prueba y que están más allá de la refutación humana. Sería impensable incluso presuntuoso, imaginar que se pueden comprobar los cánones fundamentales de la teología. Por supuesto, la diferencia crucial entre ciencia y religión es que una sabe que puede ser falsa y la otra sabe que no puede serlo. Mientras se acepte la vulnerabilidad a la refutación, es fácil construir una teoría física de algún fenómeno a la que todas las observaciones deben ajustarse, una teoría tan maravillosamente amplia que acepte cualquier posibilidad. Tal formulación no sólo será irrefutable, sino que ni siquiera podrá considerarse científica. Si yo mantengo, como hizo Santo Tomás de Aquino, que ángeles invisibles mueven los planetas en sus órbitas, podría explicar todo el movimiento planetario sin correr el riesgo de ser refutado. Eso no es ciencia. Una teoría en que todo sea inteligible y no corra el riesgo de ser refutada no proporcionará ninguna comparación. La mitopoética Otro aspecto de nuestra relación con el mundo es nuestra mitología, en parte personal y en parte universal. Virilidad juventud y felicidad pueden encontrarse todavía en las contraportadas de una docena de revistas, entre los anuncios de “conciencia cósmica”, dispositivos para agrandar los senos y máquinas para fabricar flores de plástico en casa. “El presidente es un consumado político.” “La naturaleza aborrece el vacío. “Los empleados deben lavarse las manos antes de salir.” “Todo lo que sube debe bajar.” Y había algo más sobre la cocina y es lugar de la mujer, pero lo he olvidado. Los mitos ayudan a suavizar el caos diario de la vida. Nos ofrecen comodidad, y eso es más atractivo que la duda mortificante. Hace unos 35 000 años, el hombre de Neandertal enterraba alimentos y utensilios con el muerto, probablemente para que pudiera hacer el viaje con más comodidades más allá de la finalidad incomprensible de la muerte. Quizá fuera éste el Mitos uno.

La misma naturaleza de la magia sugiere los poderes del espíritu que ejercen el extraordinario control del hechicero. La idea de las fuerza cósmicas, combinada con los rituales de mito) un cuento tradicional que explica algún fenómeno), provee las bases de la magia, el sustrato de la religión e incluso imita la estructura de la ciencia. Las dos últimas, la ciencia y la religión, han ido estrechamente cogidas de la mano; de hecho, algunos sugieren que durante siglos se habían estado echando las manos al cuello. Pero ése fue “sólo” un momento de definición del enjambre intelectual.(“Para usted, los valores humanos, piedad, moralidad y amor; para nosotros , todas las cosas físicas, y ambos podemos trazar la línea por el medio de la cosmología.” No quiero decir que esta feliz armonía se hubiera generado sin problemas. La ciencia puede presentar también profetas martirizados, como aquel extraño individuo, Bruno, quemado en el poste la Inquisición (véase sec.2.3.). En la actualidad, aunque “el progreso de la ciencia”, como Alfred Whitehead decía, “debe traducirse en una codificación incesante del pensamiento religioso”, las dos funcionan en forma muy parecida a un matrimonio que lleva casado demasiado tiempo –ambos se entienden e intentan no interferirse en el camino del otro. La ciencia, hecha por la mano del hombre, no está libre de sus propios mitos, ya que los científicos no son ajenos a construirles: Las leyes del universo son constantes y las mismas en toda la amplitud del universo. La naturaleza favorece la simplicidad. Se prefieren las teorías hermosas. El mundo físico siente afecto por la simetría. Y así sucesivamente. Cuando creemos estas cosas sin cuestionarlas, dejan de ser hipotéticas y quedamos, sin duda, desarmados. 1.2 CIENCIA INTERÉS Y PROPÓSITO A manera de definición –aunque yo por mi parte nunca he visto una definición satisfactoria de ciencia-, examinemos primero sus áreas de interés y propósitos. Toda actividad humana creativa se parece en que el cambio es una cualidad esencial. Como definir es formalizar un lenguaje, las definiciones están condenadas bien por su

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exclusividad o por su excesiva vaguedad. Una definición contemporánea de arte debe incluir con tanta normalidad la Mona Lisa, de Leonardo, como el orinal a medida de Duchamp, La Fountain. ¿Sería aceptable tal definición para una mente renacentista? ¿Habrían sido música para Mozart los chirriantes gemidos electrónicos del rock duro? Los mismo sucede con la ciencia –la vamos redefiniendo a medida que avanza, varía su énfasis y cambia su contenido. La “ciencia” de Galileo no es la “ciencia” de Einstein, y el camino hasta el “ahora” está sembrado de las definiciones rechazadas del ayer.

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CÓMO ACERCARSE A LA FÍSICA

Juan Manuel Lozano

FÍSICA Y OTRAS COSAS

La pregunta ¿cómo acercarse a la física? Sólo tiene una respuesta válida: ¡con ganas! Para acercarse a la física, y no sólo para acercarse sino también para meterle mano, se requiere tener ganas de saber y ganas de entender el mundo. Y para entender el mundo hacen falta ganas de trabajar, capacidad de asombro, un poco de inteligencia, mucha curiosidad y mucha fantasía. La física es una actividad creativa fascinante, estrechamente ligada a las matemáticas, a la filosofía y a la historia. El desarrollo de la física es el resultado de un esfuerzo prolongado que, a través de muchos siglos, han realizado muchos hombres y mujeres de diversas partes del mundo, siempre con el propósito de conocer más y entender mejor los fenómenos naturales. Pero como el conocimiento y el entendimiento de la naturaleza nos da capacidad para transformarla, la ciencia debe ser inseparable de los valores humanos; sólo así el empleo de los conocimientos científicos redunda en beneficio de la humanidad. La física no es un producto terminado, está siempre en proceso de construcción. La historia de la física nos enseña que ese proceso no es el de un crecimiento continuo sino el de una búsqueda, difícil pero apasionada que no siempre termina en un hallazgo. La historia de la física: historia de fracasos y de éxitos. La física en verdad, como aventura del pensamiento, enseña a los físicos a ser humildes; todo físico sabe que sabe muy poco; todo físico reconoce que es poco lo que entiende. La física es siempre una invitación a saber más y a entender mejor. El físico no es un sabio, es más bien un ignorante, por eso investiga; no sabe, pero quiere saber; no entiende, pero quiere entender. Y para saber y entender interroga a la naturaleza y pone en juego su ingenio y su y su fantasía; pero no se trata de inventar a tontas y a locas. La física está entre la realidad y la fantasía. La

física se plantea problemas reales acerca de la naturaleza, problemas muy básicos, pero la imaginación de los físicos es muy libre y puede volar muy alta. Sin embargo, las explicaciones que se buscan son explicaciones naturales, no explicaciones míticas, mágicas o caprichosas. La física es, más que nada, una manera de ver el universo. Para la física el universo es natural, los sucesos del universo son naturales, los acontecimientos se desarrollan de acuerdo con ciertas relaciones entre los constituyentes del universo, y estas relaciones son naturales. La física no acepta teorías incoherentes o vagas o que recurran a explicaciones no naturales; de igual modo, tampoco acepta teorías que no sea posible confrontar con un experimento. Por ejemplo, si alguien afirma que los planetas se mueven en sus órbitas porque unos demonios los empujan, su afirmación no es de tipo científico y entonces, aunque no haya algún experimento que rechace esa afirmación, la física no la acepta porque no es confrontable con un experimento. Lo primero que podemos observar en la naturaleza es la coexistencia de las cosas y que éstas cambian continuamente. En efecto, observamos que estamos parados en el piso: hay paredes, ventanas, árboles, cerros, luz, papel, lápices y miles de cosas más, pero también notamos que las ventanas se abren, los árboles se mueven con el viento, los cerros reverdecen, el lápiz hace aparecer letras en el papel. Todo esto significa que nuestra primera percepción del mundo es la existencia de la materia y que ésta se manifiesta en el espacio y en el tiempo. Observamos que la materia sufre un número ilimitado de cambios; pero lo importante, curioso y sorprendente es que en un universo de cambios existan regularidades, exista un orden profundo que nos dice que hay cosas que no cambian y que aun en las cosas que cambian existen leyes del cambio y que estas leyes no cambian. Pero aquí viene lo bueno, la más asombroso y maravilloso: somos capaces de descubrir las regularidades, el orden y las leyes de la naturaleza. La física ha conseguido definir conceptos útiles, encontrar leyes, establecer principios,

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formular teorías, predecir fenómenos; y todo esto sin recurrir a mitos ni caprichos, sólo fundándose en la observación, la experiencia, la experimentación y el razonamiento. Las leyes naturales se pueden encontrar si se buscan con tenacidad, habilidad, inteligencia e imaginación. Las leyes de la naturaleza no las podemos modificar, pero sí las podemos usar. La física es un conocimiento comunicable que se investiga, se enseña, se aprende, se desarrolla, se aplica. La física, parte esencial de la cultura y de la civilización, en tanto conocimiento y comprensión de la naturaleza, es un satisfactor intelectual de primer orden; entender a la naturaleza, aunque sea sólo en parte, proporciona un enorme placer. Esto hace que muchas personas en el mundo se dediquen a ella por puro y simple gusto. Junto con otras disciplinas como la filosofía, la historia y las artes, la física enriquece el espíritu humano, y la visión del mundo que proporciona forma parte medular de la cultura humana. Además, la física es muy importante para otras ciencias, para las técnicas, las artes y los deportes. La física no es la única ciencia; las otras ciencias también son muy interesantes, importantes y bellas, pero la física, la más básica y general de todas, es la más simple y la más fácil de aprender; esto no significa que sea fácil de crear, pero si se explican bien sus conceptos, la física se deja comprender, se deja entender y amar. Fundamental, general, simple y relativamente fácil de aprender, la física tiene una profunda repercusión en el desarrollo de la astronomía, la química, la ciencia de los materiales, las ciencias de la tierra y las ciencias biológicas, etcétera. La astronomía es más vieja que la física, aunque no todos los astrónomos son más viejos que los físicos, Se puede afirmar que la astronomía es una madre de la física porque fue el estudio de las regularidades del movimiento de las estrellas y la aparente falta de regularidad del movimiento de las estrellas y la aparente falta de regularidad del movimiento de las estrellas y la aparente falta de regularidad del movimiento de los planetas, lo que dio origen a la física; pero

también puede decirse que el estudio de los fenómenos terrestres dio lugar a la física. Todo esto es verdad, pero gracias al desarrollo de la física se han encontrado maneras de estudiar los planetas, las estrellas y las galaxias, que han permitido un espectacular avance astronómico. En la actualidad casi todos los astrónomos del mundo son físicos. La química y la física siempre han tenido relaciones íntimas; y como resultado de esas relaciones nació el estudio científico del átomo y de las moléculas. Y de aquí salió, al menos en parte, la física cuántica que es, en principio, la base teórica de la química; es “en principio” una base, porque los fenómenos químicos son tan complicados que su estudio y aplicación requieren métodos, de procedimientos e ideas propias. Otra hija de la química y la física es una disciplina nueva, aunque de tema muy viejo: es la ciencia de los materiales, que estudia, entre otras cosas, la materia en tanto es útil para alcanzar una finalidad particular. El campo de la ciencia de los materiales, de amplitud ilimitada, abarca desde los superconductores hasta los medicamentos, de los semiconductores a los combustibles. Y en todo esto la física está presente. Las ciencias de la tierra son antiquísimas, pero el enfoque moderno acerca de los problemas de sismología, vulcanismo, oceanología, meteorología, teoría del clima, etc., está muy fuertemente ligado a la física. Las ciencias de la tierra son complejas y difíciles; aunque parezca raro, entendemos mejor el comportamiento de una lejana estrella que el de nuestro propio planeta y sin embargo, lo que hemos logrado entender de él está basado en la física. Muchos físicos trabajan en ciencias de la tierra, cuyo campo de trabajo es muy interesante, importante y en continua expansión, tal como lo muestra una rama muy nueva llamada geofísica exterior, que estudia la relación entre el Sol y la Tierra y temas afines. La mecánica, la hidrodinámica, la óptica, la termodinámica, el electromagnetismo y la física atómica y molecular y otras partes de la física están muy relacionadas con las ciencias biológicas. La circulación de la sangre, la transmisión nerviosa, la fotosíntesis, el código

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genético y miles y miles de fenómenos biológicos más necesitan a la física para poder ser entendidos. Aquí cabe un dato interesante; en 1962 el premio Nobel de fisiología y medicina fue otorgado a F. Crick, M. Wilkins y J. Wstson por sus trabajos sobre la estructura del ácido desoxirribonucleico y el mecanismo del código genético; estos trabajos son unos de los más importantes que se han hecho en biología durante este siglo. Pues bien, el norteamericano Watson era biólogo pero los británicos Crick y Wilkins, físicos. Además, todas las ciencias requieren instrumentos y éstos tienen su origen en el desarrollo de la física o en el de las técnicas, cuya raíz está en la física. En la arquitectura y en las artes visuales, el manejo de espacios, materiales, texturas y colores está fuertemente penetrado de física. La música es un arte matemático y físico. El estudio de las vibraciones de una cuerda, o de una columna de aire, es tema de la física; cuando a un timbal le vibra el cuero, la física dice cómo. La construcción de instrumentos musicales, el estudio de las resonancias, el tono, el timbre y hasta la escala musical, tienen muchísimo de física. La física también está presente en los deportes y en los juegos. El movimiento del trompo plantea problemas interesantísimos; asimismo el estudio de los efectos o “chanfles”, tan importantes para muchos deportes, es tema de la física. Incluso el entrenamiento adecuado de los deportistas, que requiere conocimientos de anatomía y fisiología, tiene que recurrir a la física para sacar el mayor provecho de las cualidades de los atletas. La física también tiene que ver con problemas económicos, sociales y políticos. Veamos unos cuantos ejemplos. Supongamos que una persona se somete a una operación quirúrgica para extirparle el apéndice. ¿Quiénes interviene en la operación de manea directa o indirecta? Desde luego, además del enfermo, está el cirujano, claro, pero también el anestesista, un ayudante y quizá un par de enfermeras; ahora bien, el fabricante del bisturí algo tuvo que ver en el asunto y

también el ingeniero que construyó el hospital y los albañiles, plomeros y electricistas; tampoco podemos olvidar a los que construyeron la planta, hidroeléctrica o termoeléctrica, o de otro tipo que genera la electricidad requerida para prender la luz. En fin, en la susodicha operación de apéndice intervienen cientos de miles de personas en forma indirecta y la física tuvo que estar en la cabeza de muchos de ellos, quizá de todos, para que la operación fuera un éxito. Pero aquí no termina el cuento porque hay que pagar la cuenta, y en la elaboración de los billetes, monedas y cheques, así como en la pluma con que se firma, está la física. Y también está en el coche en que se traslada a su casa, en el teléfono, en el radio y en la televisión. Así, con este cuentito, vemos que la física se mete por todos lados, hasta en la sopa. La física está vinculada con todos los recursos hidráulicos. En fin, en todas las actividades humanas, tanto intelectuales como materiales, la física está presente, pero hay tres que destacan por la naturaleza e importancia de la relación: la historia, la filosofía y las matemáticas. Al hablar de historia y física conviene distinguir dos aspectos. Por una parte está la historia de la física: su zigzagueante desarrollo, la aparición de conceptos, el descubrimiento de leyes, la realización de experimentos, la elaboración de teorías, los fracasos, los éxitos, la influencia de las ideologías, las inquietudes y los intereses de las sociedades en las que la física se ha desarrollado. Este es un tema fascinante y ayuda mucho, aunque no es indispensable para comprender la física. Un físico aprecia mejor su disciplina si conoce su historial. Pero, por otra parte, destaca la influencia de la física, y de la ciencia en general, en el desarrollo social, en las limitaciones y logros del hombre, pero sobre todo en sus cambiantes concepciones del mundo y de sí mismo. En otras palabras, la sociedad hace la ciencia pero la ciencia y su empleo responsable o irresponsable modifican a la sociedad. Éste es, asimismo, un tema histórico fascinante pero, además, es una faceta indispensable para comprender la historia en general.

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Todos los físicos del mundo tienen, aunque algunos lo nieguen, ideas filosóficas. Lo malo es que muchas veces son ideas ingenuas y poco reflexionadas; lo peor es que algunos dicen que esas ideas las obtuvieron de la ciencia; lo pésimo es que también existen los que desprecian la filosofía. Aquí el problema no es afirmar o negar si la filosofía es necesaria para la física. No, el hecho es que la filosofía está metida en la actividad misma de los físicos. Todos los físicos tienen valores en su trabajo científico, y estudiar éstos compete a la filosofía; todos los físicos aceptan ciertas explicaciones como científicos, pero la reflexión acerca de qué es una explicación científica, es una reflexión filosófica. Lo azaroso y lo casual, lo indistinguible y lo idéntico, la estructura de las teorías, los procedimientos y los resultados, lo subjetivo y lo objetivo, lo determinístico y lo estadístico, son temas que la física presenta a la filosofía. La filosofía de la física es, así, una parte medular de la filosofía. La física propone, en parte, una visión del mundo y la filosofía reflexiona sobre dicha visión. La física propone, en parte, una concepción del hombre y la filosofía ha de reflexionar sobre esa concepción. La física y la filosofía, igual que la física y la historia, no deben ni pueden estar separadas. Y ahora, ¿qué decir de las matemáticas y la física? Este es un asunto de tal modo importante y extenso que conviene tratarlo por separado. Lo haremos al final de este librito.

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CIENCIA: CONOCIMIENTO PARA TODOS

¿QUÉ ES LA CIENCIA? Richard P. Feynman

Desde luego todos ustedes deben de saberlo, puesto que la enseñan. Es cuestión de sentido común. ¿Qué puedo decir” En caso de que no lo sepan, cualquier edición para maestros de cualquier libro de texto contiene una exposición completa sobre el tema. Existe una especie de destilado distorsionado y palabras diluidas y confusas escrito por Francis Bacon hace algunos siglos y que en ese tiempo se suponía que era a filosofía profunda de la ciencia. Sin embargo William Harvey, quien fue uno de los más grandes científicos experimentales de la época y que sí estaba haciendo algo, afirmó que lo dicho por Bacón era la ciencia que haría un funcionario. Hablaba de hacer observaciones, pero omitía el factor vital de juicio sobre qué observar y en qué fijarse... Sólo voy a contarles cómo aprendí lo que es la ciencia. Es algo un poco infantil, aprendido cuando yo era niño. Lo he llevado en la sangre desde el principio y me gustaría decirles cómo me entró. Esto suena como si estuviera tratando de ordenarles cómo impartir sus clases, pero ésa no es mi intención. Voy a decirles qué es la ciencia por la forma en que la aprendí. Fue obra de mi padre. Me contaron –pues no escuché la conversación directamente –que estando mi madre embarazada, mi padre decía: -Si es niños, será científico-. ¿Cómo lo hizo? Nunca me dijo que yo debería ser científico. Él no lo era: era un hombre de negocios, gerente de ventas de una compañía de uniformes, pero leía sobre la ciencia y le gustaba. Siendo muy niño –según me contaron-, cuando todavía comía yo en una silla alta, mi padre jugaba conmigo después de cenar. Él trajo de Long Island City un montón de mosaicos rectangulares para baño. Los colocábamos en posición vertical, uno junto a otro, y yo tenía permiso de empujar el de la

punta y ver cómo todos se iban cayendo. Hasta aquí vamos bien. Más adelante el juego mejoró. Los mosaicos eran de colores y yo debía colocar uno blanco, dos azules, otro blanco y luego dos azules; tal vez yo hubiera querido colocar otro azul, pero no, debía ser blanco. Aquí ya se distingue la habitual inteligencia engañosa: primero divertirlo a uno con juegos y luego poco a poco inyectar material de valor educativo. Bueno, mi madre, que era una mujer muy sensible, se dio cuenta de la alevosía de estos esfuerzos y le dijo a mi padre: - Mel, por favor, deja que el pobre niño ponga un mosaico azul si le da la gana. Mi padre respondió: - No, quiero que se fije en los patrones. A este nivel inicial es lo único relacionado con matemáticas que él puede hacer. Si yo estuviera dictando una conferencia sobre lo que son las matemáticas, ya les habría dado la respuesta: las matemáticas son la búsqueda de patrones. (Esta educación tuvo sus efectos. Cuando llegué a la edad de ir al jardín de niños tuvimos una prueba experimental directa. En aquel tiempo nos enseñaban a tejer. Ahoya ya no lo hacen porque es demasiado difícil para los niños. Trenzábamos tiras de papel y formábamos diseños. La maestra se sorprendió tanto que envió una carta especial a casa para reportar que este niño era extraordinario, pues parecía que era capaz de anticipar el patrón que iba a obtener, y lograba diseños asombrosamente complicados. El juego de los mosaicos tuvo su efecto.) Me gustaría reportar otra evidencia de que las matemáticas son únicamente patrones. Cuando estaba en Cornell, me fascinaba la comunidad estudiantil, que me parecía una mezcla diluida de gente sensata dentro de una gran masa de gente tonta estudiando economía doméstica, etcétera. Acostumbraba sentarme en la cafetería a comer con los estudiantes y trataba de escuchar sus conversaciones y ver si percibía alguna palabra inteligente. Pueden ustedes imaginar mi sorpresa cuando descubrí algo que me

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pareció formidable: escuché una conversación entre dos muchachas; una le explicaba a la otra que si quería obtener una línea recta, debía avanzar cierto número de pasos hacia la derecha por cada hilera que subía; en otras palabras, si avanzaba la misma cantidad cada vez que subía una hilera, obtenía una línea recta. ¡Un principio profundo de geometría analítica! Me quedé un tanto sorprendido. La muchacha siguió diciendo: - Supongamos que tiene otra línea viniendo del otro lado y quieres calcular dónde se van a cruzar. Supongamos que en una hilera te mueves dos pasos a la derecha por cada hilera que subes, y que la otra línea se mueve tres a la derecha por cada hilera que sube, y empiezan con una separación de veinte pasos. Me quedé pasmado. ¡Ella calculó el lugar de la intersección! Resultó que la muchacha le estaba explicando a la otra cómo tejer calcetines con diseño de rombos. Ahora continuaré con mi experiencia juvenil en matemáticas. Otra cosa dicha por mi padre –la cual no puedo explicar muy bien, pues fue más una emoción que una explicación- fue que la razón de la circunferencia al diámetro de todos los círculos es siempre la misma, sin importar el tamaño. Esto no me pareció demasiado extraño, pero la razón tenía alguna propiedad maravillosa. Éste era un número prodigioso, profundo. Había un misterio en torno a este número que yo como muchacho no acababa de entender; pero fue algo estupendo y el resultado fue que busqué a por todas partes. Tiempo después, cuando estaba aprendiendo en la escuela a convertir fracciones a decimales, al convertir 3 1/8, escribí 3.125, y creyendo haber reconocido a un amigo escribí que era igual a, la razón de la circunferencia al diámetro de un círculo. El maestro me lo corrigió a 3.1416.

Ilustro estas cosas para demostrar una influencia. La idea de que hay un misterio, algo maravilloso en un número fue importante para mí; no tanto el número mismo. Mucho más adelante me dediqué a hacer experimentos en el laboratorio –me refiero a mi propio laboratorio en casa-; aunque, mejor

dicho, perdía el tiempo, pues yo no experimentaba, nunca lo hice; sólo perdía el tiempo. Hacía radios y artefactos, perdía el tiempo. Gradualmente, a través de libros y manuales descubrí la existencia de fórmulas aplicables a la electricidad que relacionaban la corriente y la resistencia, y otras cosas. Un día, viendo fórmulas en uno y otro libro, descubrí una para la frecuencia de un circuito resonante: f= ½ (LC)1/2, donde L es la inductancia y C la capacitancia del circuito. Y allí estaba, pero ¿dónde estaba el círculo? Ustedes se ríen, pero en ese entonces eso era muy serio para mí. La constante tenía que ver con los círculos y ahí estaba, saliendo de un circuito eléctrico. ¿Dónde estaba el círculo? Aquellos de ustedes que se rieron, ¿saben de dónde sale? Entonces me di cuenta, claro: las bobinas están hechas en círculos. Como medio año más tarde encontré otro libro que daba la inductancia de bobinas redondas y cuadradas, y estaba en esas fórmulas. Comencé a pensar de nuevo en eso y me percaté de que no salía de las bobonas circulares. Ahora lo entiendo mejor, pero en el fondo todavía no sé bien dónde está el círculo, de dónde sale. - Cuando tiro del carro la pelota rueda hacia atrás, y cuando corro con el carro y me paro, la pelota rueda hacia delante. ¿Por qué? ¿Cómo contestarían ustedes? Mi padre dijo: - ¡Eso nadie lo sabe! – y añadió-: Sin embargo, es muy común, siempre sucede con todo: cualquier cosa que se mueve tiende a seguirse moviendo; cualquier cosa que está quieta trata de quedarse igual. Si te fijas bien verás que la pelota no corre hacia atrás cuando empiezas a mover el carro. Se mueve un poco hacia delante, pero no tan aprisa como el carro. La parte trasera del carro alcanza a la pelota, que tiene dificultades para empezar a moverse. Ese principio se llama inercia. Regresé a verificar lo explicado por mi padre y, efectivamente, la pelota no rodó hacia atrás. Mi padre estableció claramente la diferencia entre lo que sabemos y el nombre que le damos. Con respecto a nombres y palabras, me gustaría contarles otra historia.

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Acostumbrábamos pasar las vacaciones en las montañas Catskill. En Nueva York la gente va de vacaciones a las montañas Catskill; los pobres maridos trabajan toda la semana y corren con la familia a pasar los fines de semana en las montañas. Los fines de semana mi padre me llevaba con frecuencia a caminar por el bosque y durante la caminata aprendíamos todo sobre la naturaleza. Otros niños que eran mis amigos querían venir con nosotros y trataban de que mi padre los llevara. Él no quería hacerlo porque decía que yo estaba más adelantado. No estoy tratando de decirles cómo se enseña, puesto que mi padre lo hacía con una clase de un solo estudiante: con clase de más de uno era incapaz de hacerlo. Así que nos íbamos solos a nuestra caminata por el bosque. Pero las madres de esa ‘época eran muy enérgicas, como lo son hoy en hía, y convencieron a los otros padre que debían llevar a sus hijos a caminar por el bosque. Así que todos los padres llevaron a sus hijos a caminar por el bosque un domingo en la tarde. Al día siguiente, el lunes, cuando estábamos jugando en el campo, un niño me dijo: - ¿Ves ese pájaro posado sobre el trigo?

¿Cómo se llama? Yo le respondí: - No tengo la menor idea. Él me contestó: - Es un todo café. Tu padre no te enseña

mucha ciencia. Sonreí en mi interior porque mi padre ya me había enseñado que eso no me decía nada sobre el pájaro. Una vez me dijo: - ¿Ves ese pájaro? Es u tordo café, pero en

Alemania le llaman halzenflügel y en chino le dicen chung ling, y aunque sepas todos los nombres que se le dan, sigues sin saber nada sobre el pájaro, Sólo sabes algo sobre la gente: cómo llaman al pájaro. Pues bien, ese pájaro canta y les enseña a sus crías a volar, y vuela una cantidad de millas en el verano, y nadie sabe cómo se orienta. Hay diferencia entre el nombre de la cosa y lo que está detrás de ella.

El resultado de esto es que yo no recuerdo el nombre de nadie, y cuando discuten de física conmigo a veces se exasperan cuando mencionan el efecto de Fitz-Cronin y yo pregunto cuál es ese efecto, y no puedo acordarme del nombre. Me gustaría apuntar algo –interrumpiendo mi relato-, sobre palabras y definiciones, porque es necesario aprenderse las palabras. No es ciencia, pero eso no implica que nos abstengamos de enseñar las palabras. No hablamos sobre qué enseñar, sino de lo que es la ciencia. Saber convertir grados centígrados a Fahrenheit no es ciencia. Es necesario, pero no es exactamente ciencia. En el mismo sentido, si ustedes discutieran lo que es el arte, no dirían que consiste en saber que un lápiz 3-B es más suave que un 2-H. Es una diferencia indudable. No quiere decir que el maestro de arte no deba enseñar eso o que el pintor se las arregle muy bien sin saberlo. (En realidad se puede averiguar en un minuto haciendo la prueba, pero eso es un camino científico que a los maestros de arte tal vez no se les ocurras explicar.) Para poder hablar necesitamos palabras, y eso está bien. Es una buena idea tratar de ver la diferencia, y es una buena idea saber cuándo estamos enseñando las herramientas de la ciencia, como las palabras, y cuándo estamos enseñando ciencia. Para precisar este punto con mayor claridad, elegiré cierto libro de ciencia para criticarlo. Esto es injusto, pues estoy seguro de que con poco ingenio podría encontrar cosas desfavorables en otros libros. Hay un libro de ciencia de primer grado en donde la primera lección comienza de manera poco afortunada, pues parte de una idea errónea de lo que es la ciencia. Hay una foto de un perro de cuerda, una mano se acerca a la cuerda y el perro se mueve. Bajo la última ilustración dice “¿Qué lo hace moverse?” Más adelante hay una foto de un perro vivo y la pregunta es “¿Qué lo hace moverse?” Luego aparece una foto de una moto y la pregunta “¿Qué la hace moverse?”, y así sucesivamente. Al principio pensé que se estaban preparando para decir de qué trataban las ciencias: física,

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biología, química; pero no fue así. La respuesta estaba en el libro para el maestro; la respuesta que yo trataba de aprender era “la energía lo hace moverse”. Ahora, bien la energía es un concepto muy sutil. Es sumamente difícil precisarlo correctamente. Lo que quiero decir es que no es fácil entender la energía tan bien como para usar esa idea con el fin de deducir algo correctamente. Está más allá del primer grado. Daría lo mismo decir que “Dios lo hace moverse”, o “el espíritu lo hace moverse”, o “la movilidad lo hace moverse”. (De hecho se podría decir “la energía lo hace detenerse.”) Veámoslo de esta manera. Ésa es sólo la definición de energía. Debería invertirse. Podría decirse que cuando algo se mueve tiene energía, pero no que “lo que lo mueve es la energía.” Esta diferencia es muy sutil. Lo mismo sucede con la propuesta de la inercia; tal vez pueda aclarar un poco la diferencia. Si se pregunta a un niño qué hace que el perro de juguete se mueva, hay que pensar lo que contestaría cualquier ser humano. La respuesta es que se debe enrollar el resorte, el cual al tratar de desenrollarse empuja los engranes. ¡Qué buena manera de iniciar un curso de ciencia! Desarmar el juguete, ver cómo funciona, ver la habilidad de los engranes, ver los escapes. Aprender algo sobre el juguete, la forma en que está armado, el ingenio de la gente para idear los escapes y otras cosas. Eso está bien, la pregunta está bien. L a respuesta es desafortunada, porque en realidad trataban de enseñar una definición de energía, pero con eso no se aprende. Supongamos que un alumno dijera: -Yo no creo que la energía lo haga moverse-. ¿Qué dirección tomaría la discusión a partir de allí? Tengo una manera de verificar si se ha enseñado una idea o si únicamente se ha enseñado una definición. Puede hacerse así: se dice, “sin usar la palabra que acaban de aprender, traten de explicar con sus propias palabras lo que aprendieron. Sin usar la palabra energía, díganme lo que ahora saben sobre el movimiento del perro.” No pueden, entonces, no han aprendido nada, excepto la definición. No aprendieron nada de ciencia.

Puede que eso esté bien, ya que posiblemente no quieran aprender ningún aspecto de ciencia en este momento. Tienen que aprender definiciones; pero, para la primera lección, ¿no los parece tal vez algo destructivo? Pienso que en la primera lección no es bueno aprender fórmulas místicas. El libro tiene algunas otras; “la gravedad lo hace caer”, “las suelas de tus zapatos se gastan por la fricción.” La piel de los zapatos se gasta porque se frota contra el pavimento y las pequeñas irregularidades del pavimento le van arrancando pedazos. Decir simplemente que se debe a la fricción es triste, porque eso no es ciencia. Mi padre abordó el tema de la energía y usó el término después de que yo tenía alguna idea al respecto. Sé lo que él hubiera hecho, porque hizo esencialmente lo mismo, pero sin usar el ejemplo del perro de juguete. Si me hubiera querido dar la misma lección hubiera dicho: -Se mueve porque está brillando el sol. Yo hubiera contestado: - No, ¿qué tiene eso que ver con que el sol

brille? Se mueve porque enrollé el resorte. Y, ¿por qué, amigo, puedes moverte para enrollar el resorte? - Porque como. - ¿Qué comes, amigo? - Como plantas. - ¿Y cómo crecen? - Crecen porque brilla el sol. Lo mismo sucede con el perro. ¿Qué hay de la gasolina? La energía acumulada del sol es capturada por las plantas y conservada en la tierra. Otros ejemplos apuntan al sol. Y así, la misma idea del mundo hacia la que se encamina nuestro texto está expuesta de manera mucho más emocionante. Todas las cosas que vemos moverse, se mueven porque está brillando el sol. Esto explica la relación de una fuente de energía con otra, y puede ser puesta en duda por el niño, quien podría decir: - Yo no creo que sea porque brilla el sol. Y eso puede iniciar la discusión. ¡Hay una diferencia! (Más adelante, lo podría retar con

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las mareas, y lo que hace girar a la Tierra, y pondría el dedo sobre otro misterio.) Éste es sólo un ejemplo de la diferencia entre las definiciones (que son necesarias) y la ciencia. La única objeción en este caso particular fue que se trataba de la primera lección. La definición debe venir más adelante, diciendo qué es la energía, pero no una pregunta tan simple como: “¿Qué hace que se mueva el juguete?” Al niño se le debe dar una respuesta propia para un niño. “Ábrelo y vamos a verlo por dentro”. Durante aquellos paseos por el bosque aprendí mucho. En cuanto a los pájaros, por ejemplo, ya mencioné la migración; pero les voy a dar otro ejemplo. En vez de nombrarlos mi padre decía: - Mira, fíjate como el pájaro siempre está

picoteando entre sus plumas. Picotea mucho sus plumas. ¿Por qué crees que lo hace.

Yo suponía que lo hacía porque estaban erizadas y trataba de alisarlas. Mi padre dijo: - Bueno, ¿cuándo se le erizan las plumas, o

cómo se le ponen así? - Cuando vuela. Cuando camina, están bien

las plumas; pero al volar se le erizan. Entonces mi padre decía: - Supondrías que cuando el pájaro acaba de

volar tendría que picotear más sus plumas que después de habérselas alisado y haber caminado un rato. Bueno, vamos a ver.

Así que observamos, y hasta donde pude ver el pájaro picoteaba lo mismo, sin importar el tiempo que había estado en el suelo. De modo que mi suposición estaba equivocada y no pude dar la respuesta correcta. Mi padre me reveló la razón. Los pájaros tienen piojos. Hay una pequeña escama que sale de la pluma y que el piojo se come. El piojo tiene un poquito de cera que le sale de las articulaciones, entre las secciones de sus patas, allí vive un insecto que se come esa cera. Este insecto tiene tan buena fuente de alimento que no la digiere muy bien y del extremo posterior le sale un líquido que

contiene azúcar, y en el azúcar vive una diminuta criatura, etcétera. Los datos no son correctos, pero el espíritu sí. En primer lugar aprendí sobre el parasitismo, uno en el otro, en el otro, en el otro. En segundo lugar, aprendí que, en el mundo, siempre que existe una fuente de algo que se puede comer para hacer que la vida siga, alguna forma de vida encuentra la manera de usarla; y cada pequeño sobrante sirve a su vez para alimentar a algo. Lo importante aquí es que el resultado de la observación, aunque no haya podido llegar a la conclusión final, fue una joya asombrosa, con un resultado maravilloso. Fue algo maravilloso. Supongamos que me hubieran dejado de tarea observar, hacer una lista, escribir, hacer esto, mirar, y al entregar mi lista, hubiese sido archivada en la parte de atrás de un cuaderno, junto con otras 130 listas. Lo que hubiera aprendido es que el resultado de la observación es bastante aburrido e improductivo. Considero muy importante –por lo menos lo fue para mí- que si ustedes van a enseñar a la gente a hacer observaciones, le demuestren que esto puede resultar algo estupendo. Fue cuando aprendí de qué se trataba la ciencia. Paciencia. Si se miraba, si se observaba y se ponía atención, se recibía una gran recompensa (aunque posiblemente no fuera siempre). Como resultado, cuando llegué a ser un hombre maduro, trabajé siempre con esmero, hora tras hora, durante años –a veces muchos años, otras veces muchos años, otras veces menos tiempo-; fracasé muchas veces, eché mucho material al basurero; pero de vez en cuando encontré el oro de una nueva compresión, que había aprendido a esperar cuando era niño, como resultado de la observación. Pues yo no aprendí que la observación fuera inútil. A propósito, en el bosque aprendimos otras cosas. Caminábamos, veíamos y hablábamos de muchas cosas: el crecimiento de las plantas, la búsqueda de luz de los árboles, cómo tratan de crecer lo más alto posible y de resolver el problema de que el agua les llegue

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a más de 11 o 12 metros, las pequeñas plantas que están en el suelo y buscan un poco de la luz que se filtra, todo ese crecimiento. Después de haber visto todo esto, un día mi padre me llevó de nuevo al bosque y me dijo: - En todo este tiempo que hemos estado mirando el bosque, sólo hemos visto la mitad de lo que pasa aquí, exactamente la mitad. - Qué quieres decir?- pregunté. - Hemos visto cómo crecen todas estas cosas; pero por cada pequeño crecimiento debe haber la misma cantidad de desintegración, de otro modo los materiales se estarían consumiendo para siempre. Los árboles muertos se quedarían allí tendidos consumiendo toda la sustancia del aire y el suelo, que no regresaría al suelo o al aire, y no podría crecer nada más porque no habría material disponible. Por cada parte de crecimiento, debe haber exactamente la misma cantidad de desintegración. Luego siguieron muchas caminatas por el bosque, durante las que partíamos troncos viejos, veíamos insectos graciosos y hongos en crecimiento; no me podía enseñar las bacterias, pero veíamos los efectos de ablandamiento y otras cosas. Vi el bosque como un proceso constante de transformación de materiales. Hubo muchas cosas de ese tipo, descripciones peculiares. Con frecuencia empezaba a hablar de algo así: - Imagina que viene un hombre de Marte a

mirar el mundo... Es una muy buena manera de mirar el mundo. Por ejemplo, cuando yo jugaba con mis trenes eléctricos, me decía que había una gran rueda que era impulsada por agua y que estaba conectada por filamentos de cobre que se extendían y se extendían en todas direcciones; y luego estaban las ruedas pequeñas, las cuales giraban cuando giraba la rueda grande. La relación entre ellas era sólo que tenían cobre y hierro, nada más, ninguna parte móvil. Haces girar una rueda aquí, y todas las ruedas pequeñas giran, y tu tren es una de ellas. Era un mundo maravilloso, del que me hablaba mi padre.

Se preguntarán qué sacó él de todo eso. Yo fui a MIT, fui a Princeton, regresé a casa y me dijo: - Ahora tienes una educación científica.

Siempre he querido saber algo que nunca he entendido, así que, hijo mío, quiero que me lo expliques. Contesté que sí.

- Entiendo que dicen que la luz la emite un átomo cuando pasa de un estado a otro, de un estado de excitación a uno de menor energía, -preguntó.

- Correcto. - Y la luz es un tipo de partícula, un fotón,

creo que le llaman. - Sí. - Entonces si el fotón sale del átomo cuando

pasa del nivel de excitación al de menor energía, el fotón debe hacer estado en el átomo en el nivel de excitación.

- Bueno, no. - Bueno, ¿cómo puedes pensar un fotón

saliendo del átomo sin que haya estado allí en el nivel de excitación?

Lo pensé unos minutos y dije: - Lo siento, no lo sé. No te lo puedo explicar. Se quedó muy decepcionado de haber obtenido resultados tan malos después de tantos años de tratar de enseñarme algo. Pienso que ciencia puede ser algo así: en este planeta la vida evolucionó hasta una etapa en la que hubo animales desarrollados, con inteligencia. No me refiero solamente a los seres humanos, sino a animales que juegan y pueden aprender algo a través de la experiencia (como los gatos). Pero hasta esa etapa cada animal tenía que aprender por su propia experiencia. Se desarrollaron gradualmente, hasta que alguno pudo aprender por experiencia más aprisa y hasta logró aprender por la experiencia del otro, observándolo, o uno pudo enseñarle a otro, o vio lo que otro había hecho. Entonces surgió la posibilidad de que todos pudieran aprender, pero la transmisión fue ineficiente y morían, y quizá murió quien lo aprendió antes de transmitirlo a los otros. La pregunta es: ¿Es posible aprender lo que alguien aprendió por accidente antes de que caiga en el olvido, ya sea por mala memoria o por la muerte del aprendiz o los inventores?

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Entonces llegó un momento, quizás, en el que algunas especies aumentaron su rapidez de aprendizaje, llegando a un nivel en que de repente sucedió algo nuevo por completo; un individuo podría aprender algo y pasárselo a otro y luego a otro, con una rapidez suficiente para que la raza no perdiera esos conocimientos. Así fue posible la acumulación de conocimientos. Esto se considera una atadura al tiempo. No se quién fue el primero en llamarlo así, pero de cualquier manera, tenemos algunos ejemplos de esos animales, sentados aquí tratando de atar una experiencia con otra, cada uno tratando de aprender del otro. El fenómeno de tener una memoria para la raza, de tener conocimientos acumulados que se pueden transmitir de una generación a otra, era nuevo en el mundo. Sin embargo, este fenómeno llevaba en sí una enfermedad; también era posible transmitir ideas que no fueran provechosas para la raza. La raza tiene ideas, pero no todas son necesariamente provechosas. Así llegó un momento en el que las ideas, aunque acumuladas muy lentamente, no sólo incluían cosas útiles y prácticas, sino todo tipo de prejuicios y creencias extrañas. Entonces se descubrió una manera de evitar la enfermedad: poner en duda lo que se está transmitiendo del pasado y tratar de averiguar ab initio, de nuevo por experiencia, cuál es la situación, en vez de confiar en la experiencia del pasado y en la forma e que fue transmitida. Eso es la ciencia, el resultado de haber descubierto que vale la pena comprobar a través de una experiencia nueva y directa, y no necesariamente confiar en la experiencia que ha tenido la raza en el pasado. Así lo veo yo. Ésta es mi mejor definición. Me gustaría recordarles algunas cosas que ustedes saben muy bien a fin de infundirles un poco de entusiasmo. En religión se enseñan las lecciones de moral, pero no una sola vez, sino que se imbuyen una y otra vez. Yo creo que es necesario inculcar una y otra vez y recordar el valor que tiene la ciencia para los niños, los adultos, y todos los demás, de varias maneras; no sólo para ser mejores

ciudadanos, más capaces de controlar a la naturaleza y demás. Existen otras cosas. Existe el valor de la visión del mundo creada por la ciencia. Está la belleza y el asombro del mundo que se descubre a través del resultado de nuevas experiencias. Es decir, las maravillas del contenido que les acabo de recordar; que las cosas se mueven porque está brillando el sol.)Sin embargo, no todo se mueve porque el Sol brilla. La Tierra gira independientemente del brillo del Sol, la reacción nuclear ha producido recientemente energía en la Tierra, una nueva fuente. Probablemente los volcanes son activados por una fuente que no es el sol que brilla.) El mundo se ve diferente después de aprender ciencia. Por ejemplo, los árboles están hechos fundamentalmente de aire. Al ser quemados regresan al aire, y en el fuego que se produce se libera el calor del Sol que fue apresado para convertir el aire en árbol; y en la ceniza está el pequeño residuo de la parte que no procedía del aire, sino de la tierra sólida. Estas son cosas muy bellas, y el contenido de la ciencia está maravillosamente lleno de ellas. Son muy estimulantes, y pueden usarse para inspirar a otros. Otras de las cualidades de la ciencia es que enseñan el valor del pensamiento racional, así como la importancia de la libertad de pensamiento; éstos son los resultados positivos de poner en duda la veracidad de las lecciones. Aquí – especialmente cuando se enseña- la ciencia se debe distinguir de las formas y procedimientos que a veces se usan para desarrollar la ciencia. Es fácil decir “escribimos, experimentamos, observamos y hacemos esto o aquello”. Se puede copiar esa forma tal cual. Sin embargo, grandes religiones se han disipado por seguir sólo las formas, olvidando el contenido directo de las enseñanzas de los grandes líderes. De la misma manera, es posible seguir la forma y llamarla ciencia, pero eso pseudociencia. Así, todos sufrimos la tiranía que se encuentra hoy en día en muchas instituciones que han caído bajo la influencia de asesores pseudocientíficos. Por ejemplo, tenemos muchos estudios sobre la enseñanza donde la gente hace

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observaciones, listas, prepara estadísticas, etcétera, pero eso no los vierte en ciencia establecida, conocimiento establecido. Es simplemente una forma imitativa de ciencia análoga a los campos aéreos y torres de radio hechos con madera en los mares del Sur. Los isleños esperan que llegue un gran avión. Hasta construyen aviones de madera, iguales a los que ven en los aeropuertos de los extranjeros, pero por extraño que parezca, sus aviones de madera no vuelan. El resultado de esta imitación pseudocientífica es producir expertos. Ustedes, los maestros que están enseñando a los niños desde la base, pueden tal vez dudar de los expertos de vez en cuando. Aprendan de la ciencia que deben dudar de los expertos. De hecho, también puede definir a la ciencia en otra forma: ciencia es la creencia en la ignorancia de los expertos. Cuando alguien afirma: “la ciencia nos enseña tal o cual cosa” está usando mal la palabra. La ciencia no enseña nada; la experiencia lo enseña. Si les dicen “la ciencia ha demostrado esto y esto”, podrían preguntar ¿Cómo lo demuestra la ciencia? ¿Cómo lo averiguaron los científicos? ¿Cómo? ¿Qué? ¿Dónde? No debería decirse “la ciencia ha demostrado”, sino “este experimento, este efecto ha demostrado”. Y al enterarse de los experimentos (pero hay que ser pacientes y escuchar toda la evidencia), ustedes tienen tanto derecho como cualquier otra persona de juzgar si se ha llegado a una conclusión sensata. En un campo tan complicado donde la verdadera ciencia no ha logrado todavía llegar a nada, tenemos que confiar en un tipo de sabiduría a la antigua, un tipo de franqueza definida. Estoy tratando de inspirar al maestro que está en la base para que tenga esperanzas y confianza en el sentido común y la inteligencia natural. Los expertos que los dirigen pueden estar equivocados. Probablemente he destruido el sistema y los estudiantes que acuden a Caltech ya no servirán para nada. Pienso que vivimos en una época acientífica en que casi todos los embates de las palabras de la comunicación y la televisión, los libros, etcétera, son acientíficos. Como resultado, en nombre de la

ciencia se ejerce una considerable tiranía intelectual. Por último, con respeto a esta atadura al tiempo, una persona no puede vivir más allá de la tumba. Cada generación que descubre algo por experiencia debe transmitirlo con un equilibrio fino entre respeto y falta de respeto, para que la raza (ahora que conoce la enfermedad a que está expuesta) no imponga sus errores con demasiada rigidez a su juventud, sino que transmita la sabiduría acumulada además de la sabiduría que tal vez no sea sabiduría. Es necesario enseñar tanto a aceptar como a rechazar el pasado con una especie de equilibrio que requiere considerable habilidad. De todas las materias, es la ciencia la única que contiene en sí misma la lección del peligro que implica creer en la infalibilidad de los grandes maestros de la generación precedente. Así que sigan adelante. Gracias.

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LA MENTE NO ESCOLARIZADA

Cómo piensan los niños y cómo deberían

enseñar las escuelas Howard Gardner

MALENTENDIDOS EN FÍSICA Quizá los ejemplos más espectaculares de los malentendidos estudiantiles son los tomados de la física. Los estudiantes norteamericanos dirigidos por la elite tecnológicamente orientada de universidades han recibido durante un cierto número de años una formación en ciencias generales o ciencia natural, y muchos han estudiado por lo menos un años de física. Así, durante la época en la que prosiguen el estudio de la física al nivel universitario, deben haber adquirido por lo menos una familiaridad lógica con los conceptos y las estructuras de la mecánica newtoniana. Tales estudiantes consiguen, de hecho, elevadas puntuaciones en pruebas estandarizadas sobre el conocimiento de la física, y probablemente consigan los puestos de honor cuando se examinen al final de un semestre o un año de física universitario. ¿Qué sucede cuando a estos estudiantes se les pones a prueba o se les examina de su conocimiento de la física en un contexto ajeno al aula? ¿Qué sucede cuando tienen que basarse en el conocimiento que ostensiblemente han alcanzado a través de algunos semestres durante años, a fin de explicar una demostración o dar cuenta de un nuevo fenómeno fuera del laboratorio? Veamos. El investigador Andrea DiSessa ideó un juego llamado Target (Objetivo), que se juega en un entorno computerizado con un objeto simulado llamado dinatortuga. La dinatortuga se puede mover alrededor de una pantalla de ordenador mediante órdenes como adelante, derecha, izquierda o patada; esta última orden da a la dinatortuga un impulso en la dirección en la que el objetivo simulado está realmente orientado. Característicamente la dinatortuga recibe órdenes del tipo derecha 30 (grados) o adelante (100) pasos.

La meta del juego es dar instrucciones a la dinatortuga, para que ésta dé en un blanco y lo haga con la mínima velocidad de impacto. Se introduce a los participantes en el juego mediante una breve descripción de las órdenes y una prueba práctica, en la que tienen la oportunidad de aplicar unos pocos golpes con un pequeño mazo de madera a una pelota de tenis sobre una mesa. Descrito así, el juego suena bastante simple y, de hecho, tanto los niños de la escuela elemental como los estudiantes universitarios de física se entregan a él con entusiasmo y confianza. Sin embargo, casi todo el mundo fracasa tristemente en ambos niveles de experiencia. La razón, en resumen, es que el éxito en el juego requiere la comprensión y aplicación de las leyes del movimiento de Newton. Para lograr ganar, el jugador tiene que ser capaz de tener en cuenta la dirección y la velocidad con la que ya se ha ido moviendo la dinatortuga. Sea cual sea su instrucción formal, sin embargo, los jugadores de este juego se revelan aristotélicos empecinados. Suponen que, con tal que apunte directamente la dinatortuga el objetivo, tendrán éxito, y quedan perplejos cuando la patada no redunda en la deseada colisión. Examinemos qué ocurrió con una estudiante del MIT de nombre Jane, a la que DiSessa estudió intensivamente. Jane sabía todos los formalismos que se enseñan durante el primer año universitario de física. Bajo circunstancias apropiadas de manual podía sacar la ecuación F=ma, podía recitar fielmente las leyes del movimiento de Newton, y podía emplear los principios de la suma de vectores cuando se le pedía que lo hiciera en grupos de problemas. Sin embargo, tan pronto como empezaba a jugar, adoptaba las mismas prácticas que los alumnos de la escuela elemental, suponiendo que la tortuga se desplazaría en la dirección de la patada. Durante medio hora aplicó esta estrategia inapropiada. Sólo cuando se convenció de que esta estrategia no funcionaría hizo la observación fundamental de que un objetivo no dejaría su movimiento anterior al coletazo precisamente porque se da una patada en una determinada dirección. El hecho de darse cuenta de ello condujo finalmente a la experimentación en la que la velocidad (o la velocidad en una determinada

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dirección) de la dinatortuga se tomó finalmente en consideración. DiSessa explica el comportamiento de Jane como sigue: Ya hemos discutido la notable similitud del grupo de estrategias [de Jane] con las mostradas por niños de 11 y 12 años de edad. Pero lo que resulta igualmente notable es el hecho de que no relacionaba (de hecho durante un momento no podía hacerlo) el cometido con el que se enfrenta en el juego con las clases de física que había recibido. No era que no pudiese hacer los análisis característicos de la física; su suma vectorial era, en sí misma, impecable. Se trataba más bien de que su física ingenua y la física que había aprendido en clase permanecían no relacionadas, y en este caso aplicaba su física ingenua... Se podría imaginar la física que se aprende en las aulas operando dentro de un esquema simbólico consciente tipificado por entidades discretas con relaciones explícitas y bien definidas, mientras la física ingenua funcionaría de un modo menos integrado –más al modo de los esquemas de acción de que habla Piaget. Claro que, sería perjudicial sacar excesivas conclusiones a partir del simple fallo de una estudiante en el momento de basarse en su instrucción formal al enfrentarse con un juego por ordenador. Pero el comportamiento de Jane resulta ser bastante típico de o que se encuentra cuando se plantean a los estudiantes con formación en física o en ingeniería problemas fuera de los estrictos confines del aula –es decir, fuera de lo que se podría denominar el contexto texto-examen-. A continuación presentamos algunos ejemplos sacados de una amplia literatura sobre el tema: • La física clásica enseña que los objetivos

se mueven en línea recta cuando no actúa sobre ellos ninguna fuerza externa. Se muestra a los estudiantes un diagrama o un aparato que está en movimiento –pongamos por caso, un tubo en movimiento circular- y se les pide que predigan la trayectoria de un objetivo que se ha lanzado a través del aparato y sale entonces disparado del tubo. Casi la mitad de los sujetos que habían estudiado física

indican su creencia de que el objetivo seguirá moviéndose de un modo circular incluso después de haberse liberado del tubo.

• Resulta interesante que los estudiantes no expresan las leyes del movimiento; más bien articulan las leyes que están en desacuerdo con las leyes físicas formales. Tal como lo expresan, un objeto que se mueve por un tubo que gira adquiere una “fuerza” o un “momentum” que hace que continúe con un movimiento circular una vez que ha salido del tubo. Después de un momento, sin embargo, esta fuerza se disipa y la trayectoria en realidad se toma rectilínea.

• Se pide a los estudiantes que designen las fuerzas que actúan sobre una moneda que se ha lanzado al aire y ha alcanzado el punto medio de su trayectoria. En un estudio, mencionado sucintamente en el capítulo 1, el 90% de los estudiantes de ingeniería que todavía no habían hecho su curso de mecánica y el 70% de los que habían hecho respondieron incorrectamente. En general, indicaban la existencia de dos fuerzas, una de dirección descendente que representaba la fuerza de gravedad y otra que apuntaba hacia arriba que representaba “la fuerza hacia arriba original con la que salía despedida de la mano”. De hecho, sin embargo, una vez que la moneda había sido lanzada sólo se halla presente la fuerza gravitacional (si exceptuamos una cierta cantidad insignificante de la resistencia que ofrece el aire). El investigador John Clement explica que la mayoría, ya haya o no superado un curso de mecánica, no son capaces de comprender que un objeto puede seguir moviéndose en una dirección dada aunque la única fuerza aparentemente operativa sobre él sea ejercida en una dirección opuesta.

• A los estudiantes más avanzados que han seguido un curso en teoría especial de la relatividad se les pide que razonen en voz alta cuando buscan la solución a los problemas planteados por investigadores cognitivos. Un problema considera el funcionamiento de un reloj solar; el segundo implica la sincronización de relojes distantes. Los estudiantes son capaces de repetir de nuevo y de un modo fiel las principales afirmaciones de la teoría

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de la relatividad, según las cuales las propiedades físicas y temporales han de considerarse a la luz de un marco particular de referencia. Y con todos los estudiantes muestran en sus respuestas que de hecho se atinen a una creencia en un espacio y tiempo absolutos. Incluso un tutor del curso “muestra una firme devoción newtoniana hacia una imagen mecanicista del mundo, que precisa que los objetos tengan propiedades fijas como longitud, masa, etc. y que las explicaciones de los fenómenos se den en función de estos objetivos y de sus interacciones”. Sólo cuando los estudiantes y el tutor se enfrentan con las inconsistencias que existen entre las afirmaciones que integran los modelos newtonianos y einsteiniano del universo empiezan a abordar los problemas de la forma apropiada.

• Los alumnos de la escuela elemental y media reciben una formación en el hecho de que las diferencias entre las estaciones son causadas no sólo por la distancia física de la tierra respecto del sol sino más bien por el ángulo con que los rayos del sol atraviesan la atmósfera terrestre. Los alumnos aprenden a repetir de corrido esta respuesta cuando se les pregunta directamente por la cuestión. Sin embargo es evidente que no crean realmente en los datos científicos, puesto que tan pronto como la pregunta se les plantea en una forma modificada, vuelven a una explicación basada en la distancia física. Incluso la creencia en un modo plano demuestra ser vigorosa. Habiendo concedido que el mundo es redondo, los estudiantes regresan a un compromiso: al igual que un pomelo que se ha cortado por la mitad, la tierra es redonda en la base pero sigue siendo cómodamente plana por arriba.

Esta lista de sorprendentes concepciones erróneas y realizaciones fallidas podría ampliarse fácilmente, pero la cuestión general debe quedar clara. Casi todos los estudiantes sin una instrucción científica formal y un porcentaje desconcertantemente alto de los que tienen una instrucción científica formal ofrecen explicaciones que están en desacuerdo con las simples y bien establecidas leyes del movimiento y de la

mecánica. No es simplemente un caso de pura ignorancia del principio investigado; muchos de los estudiantes conocen y pueden enunciar las leyes sobre las que se deben basar. Tampoco es un caso de errores actuales; a los estudiantes no se les pregunta si el sol es una estrella o si un delfín es un pez. Sin duda algunos estudiantes, ciertamente, responden correctamente, y en muchos casos el grupo con el que se compara a los estudiantes universitarios tiene una edad entre diez y doce años, en lugar de nuestra proverbial edad de cinco años. Con todo, las consistentes concepciones erróneas mostradas por estudiantes bien instruidos en ciencia son desconcertantes. Empezamos a comprender lo que aquí sucede cuando recordamos las vigorosas teorías de la materia que los niños desarrollan durante los primeros años de vida. Los investigadores de las ciencias de la educación se refieren a las ideas centrales que ciñen estas teorías en términos de “primitivas”. En virtud de sus interacciones sensoriomotrices y simbólicas con el mundo, los niños pequeños desarrollan “primitivas” del siguiente tipo: los agentes aplican fuerzas a objetos, estas fuerzas se transfieren a aquellos objetos, permitiéndoles continuar durante un momento antes de que “se desvanezcan gradualmente”; se puede decir qué cantidad de fuerzas ha sido impuesta a los objetos observando sus trayectorias; si uno quiere que algo vaya en una determinada dirección, debe empujarlo en esa dirección y seguirá el curso deseado; todas las cosas caen, pero las cosas pesadas caen más rápido; la fricción se produce sólo cuando las cosas se mueven; el calor percibido viene determinado por la distancia respecto a la fuente de calor; y así sucesivamente. Lo importante acerca de estas “primitivas” no es que estén completamente equivocadas o carezcan de cualquier utilidad. De hecho, se desarrollan y perduran porque demuestran ser suficientemente funcionales en el mundo del niño pequeño y pueden aprovecharse con cierta utilidad incluso en el mundo adulto. Lo que resulta sorprendente es que incluso los estudiantes con instrucción formal recaen en estas “primitivas” muy fácilmente cuando se enfrentan con un problema, un acertijo o

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fenómeno exterior al limitado entorno de un aula o examen de ciencia. Nos podemos mover hacia una explicación de estos sorprendentes resultados analizando el problema del modo siguiente. Por un lado, las lecciones de la clase de física se aprenden de tal modo que pueden producirse en determinados contextos de redacción de informes, especialmente con las tareas para casa o las pruebas en el aula. La memorización de determinadas clases de demostraciones, definiciones y ecuaciones es suficiente, particularmente cuando los estudiantes saben de antemano la forma que estos informes van a adoptar. Con tal que las preguntas se planteen en un cierto marco esperado, parecerá que los estudiantes comprenden, y la condición esencial de la enseñanza de la ciencia se habrá respetado, prevaleciendo el compromiso de la respuesta correcta. Sin embargo, cuando el estudiante no está preparado para esperar que se invoque un determinado elemento del conocimiento físico, se invoca fácilmente un segundo y más poderoso conjunto de mecanismos. Se trata, en efecto, de las bien enraizadas teorías de la materia que se basan en las “primitivas” fenomenológicas que se formaron en los primeros años de la vida. Estos principios, nunca abiertamente examinados, nunca confrontados con las leyes de la física, surgen espontáneamente tan pronto como un nuevo problema se presenta en el horizonte. Y es por esto que, por lo visto los adolescentes de dieciocho años, en apariencia componentes, actúan de un modo poco diferente de los niños de siete años. Sería engañoso sugerir que las explicaciones o concepciones correctas son necesariamente más sofisticadas o complejas que las concepciones erróneas, aunque en el caso de la relatividad sí que sería así. (De hecho, en algunos casos, las explicaciones correctas pueden ser consideradas como más simples, porque se ha designado que expliquen mundos idealizados, como por ejemplo mundos sin fricción.) La siguiente se ajusta más a la verdad. Cada persona, por el hecho de vivir como ser humano en un mundo con ciertas dimensiones

físicas y sociales, desarrolla una colección completa de conceptos, esquemas y marcos que lleva consigo al intentar jugar juegos, explicar fenómenos o simplemente abrirse paso por el mundo. Algunos de estos esquemas se obtienen más fácilmente en un contexto dado, mientras que en otro pueden evocarse, dependiendo de circunstancias particulares, indicaciones o esfuerzos especiales. Por tomar un ejemplo, al intentar comprender un fenómeno como la electricidad, los estudiantes se apoyan en modelos mentales disponibles como “agua corriente” o “conglomeración numerosísima”. El modelo que se invoca, el acuático o el otro, dependerá de factores como el léxico utilizado por un libro de texto, su preferencia previa por uno de los modelos, y su propia experiencia con los cables de electricidad, con las tormentas, las baterías u otros fenómenos o aparatos eléctricos. En principio este procedimiento de búsqueda del modelo más apropiado e ilustrativo no es diferente del que se plantearon los físicos que lucharon durante siglos para determinar si es mejor considerar que la luz está compuesta de partículas o de ondas o una extraña mezcla de estas dos cosas. La meta de la educación científica efectiva es ayudar a los estudiantes a comprender por qué determinadas analogías, modelos mentales o esquemas se consideran ahora más apropiados para la comprensión de un fenómeno o un conjunto de fenómenos. Este estado de cosas –una comprensión realizada- puede llegar a merecer la aprobación sólo si los estudiantes se familiarizan con los nuevos modelos, comprenden las razones que los sustentan, perciben por qué son más apropiados que los modelos anteriores y concurrentes que puede que conserven aún su atractivo, y sean así, pues, capaces de basarse en ellos cuando se encuentren con un nuevo problema, acertijo o fenómeno. No es una labor menor –incluso para los propios físicos-. En el capítulo 11 sugiero que una vía prometedora hacia esa comprensión perfeccionada es la creación de encuentros cristobalianos: situaciones en las que los primeros modelos o concepciones erróneas de los estudiantes se enfocan intensamente gracias a una experiencia que pone en duda directamente la viabilidad del modelo que ellos han favorecido.

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Concepciones erróneas en la biología La física, claro está, es la más difícil de las ciencias (excepto, quizá, para los físicos) y se podría especular que concepciones erróneas comparables se encontrarían con menor frecuencia en otras disciplinas, como por ejemplo la biología.

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¿QUÉ SON LAS CONCEPCIONES DE LOS

ALUMNOS? Cubero rosario (1995)

CARACTERÍSTICAS DE LAS CONCEPCIONES DE LOS ALUMNOS

Los conceptos más importante que utilizaremos a lo largo de estas página aparecen relacionados en la figura 1 (aunque la cuestión terminológica exigiría una discusión aparte, para los propósitos de la obra tomaremos como sinónimos los términos concepciones, esquemas de conocimiento, representaciones e ideas de los alumnos).

Los alumnos adquieren ideas sobre cómo son los hechos y fenómenos sociales y naturales mediante sus experiencias con todo lo que les rodea, lo que escuchan y discuten con otras personas o lo que conocen por los medios de comunicación; muchos de estos hechos serán objeto de estudio a lo largo de la escolarización. Si estas ideas obedecieran a un capricho del momento no tendrían, sin duda, más importancia para nosotros que la de ser un hecho anecdótico. Cuando estudiamos las concepciones que tienen los alumnos encontramos, en cambio, un panorama bien distinto. Parece que lo que caracteriza a las representaciones de los alumnos de estas edades es su estabilidad en el tiempo, su relativa coherencia interna y su comunidad en el grupo de estudiantes. Veamos qué significan estas características.

Los estudios realizados demuestran que las concepciones de los niños son estables, es decir, tienden a mantenerse a lo largo del tiempo (Driver, 1986; Erickson, 1980). Cuando exploramos las concepciones de los alumnos, por ejemplo, en dos años consecutivos, encontramos que las ideas básicas de las representaciones se mantienen de un año para otro (ver figura 2). Esto ocurre incluso en los niños que llevan muchos años en el sistema educativo y que han estudiado un contenido de una materia en más de una ocasión (Caramazza et al., 1981; Novak, 1983) e incluso cuando se han planificado actividades para promover el cambio de estas concepciones (Clough y Driver, 1986; Driver, Guesne y Tiberghien, 1985).

Por otro lado y continuando con las características de los esquemas de conocimiento, las ideas de los niños no se deben al azar, sino que se relacionan con lo que conocen y con las características y capacidades de su pensamiento, esto es, las ideas que un niño expresa implican un cierto conocimiento sobre cómo son y cómo suceden las cosas, y un funcionamiento intelectual determinado, una forma de razonar que no sólo afecta a un concepto particular, sino a otros conceptos relacionados con él. Por

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ejemplo, las ideas que tiene un niño de 12 años sobre las relaciones de compra-venta tienen que ver con otras ideas más generales sobre las relaciones de intercambio y con sus concepciones de la dinámica económica de una sociedad. Respecto a la tercera de las características que mencionamos más arriba, el número de concepciones diferentes que expresan los alumnos de un aula sobre un hecho o situación no es ilimitado, sino que, por el contrario, se encuentran una serie de patrones comunes entre ellos. Si bien los matices o pequeños detalles que caracterizan una concepción particular pueden ser muy diferentes, lo que podríamos considerar como el núcleo de la concepción parece que varía en un número limitado de posibilidades. Es precisamente esta característica de las representaciones la que hace posible su utilización didáctica en el aula ya que, si parece poco probable que podamos atender a todas y cada una de las concepciones de todos los niños, la tarea se convierte en esequible si existen unos pocos patrones relevantes en el aula.

Influencia de las concepciones de los alumnos en el aprendizaje En la última década, y de una manera creciente, se han multiplicado los estudios sobre las concepciones de los niños. Estos trabajos han conducido a la identificación de muchas ideas que caracterizan las representaciones de los alumnos, si bien es cierto que la gran mayoría de las investigaciones se refieren a concepciones científicas y en niños de edades que corresponden al ciclo superior de la E.G.B. o a la enseñanza secundaria en nuestro país. ¿Por qué este interés?, ¿cuál es el papel o la

influencia que tiene el conocimiento previo para el aprendizaje posterior?

Como apuntábamos más arriba, los esquemas de conocimiento de los alumnos son un elemento primordial, ya que el aprendizaje significativo únicamente ocurre cuando quien aprende construye sobre su experiencia y conocimientos anteriores el nuevo conjunto de ideas que se dispone a asimilar, es decir, cuando el nuevo conocimiento interactúa con los esquemas existentes. Pero ni toda situación de enseñanza promueve la interacción de esquemas, ni siempre que se da esta interacción el resultado es la sustitución de los esquemas actuales por nuevos esquemas. El nuevo conocimiento interactúa con los esquemas existentes de modo que los resultados previstos en la enseñanza, en la que se espera que el niño sustituya sus ideas falsas por las académicas, no se cumplen. En cambio, lo que a menudo sucede es que el niño realiza síntesis entre lo que él conoce y lo que cuenta el maestro, aprende algunos contenidos de forma superficial, o, simplemente, con el paso del tiempo, olvida lo trabajado en clase y sigue actuando de acuerdo con lo que ya sabía. Los resultados de la situación de aprendizaje pueden ser, por tanto, diversos.