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El enfoque Ciencia-Tecnología-Sociedad en la enseñanza de la química Andoni Garritz, UNAM
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El enfoque
Ciencia-Tecnología-Sociedad
en la enseñanza de la química
Andoni Garritz, UNAM
Ciencia y Democracia
El ciudadano de hoy requiere de una plataforma
cultural y de un mínimo de conocimiento de los
códigos del lenguaje de la economía, la ciencia, el
ambiente y otras dimensiones de la cultura que les
permita leer la realidad para construir el proceso
democrático
Ciencia y Democracia
Para la acción de los ciudadanos, es necesario entender
las relaciones que se establecen entre las diversas áreas
de conocimiento y las esferas de la sociedad, por
ejemplo, entender las diversas articulaciones entre lo
ambiental y lo científico
C T S - A
Esfuerzos por fomentar la participación pública en los desarrollos
científicos.
Democratización de la ciencia y la tecnología
mayor distribución del conocimiento entre la sociedad
Constitución de una cultura crítica científica y tecnológica.
Comienzo de revisión y diseño de las políticas científicas y
tecnológicas.
La filosofía de la ciencia era una disciplina centrada en
lo lógico–lingüístico.
Hoy sabemos que la ciencia es más que enunciados, es
acción.
La filosofía de la ciencia tomada en el sentido amplio
es CTS. La filosofía de la ciencia se ha vuelto una
filosofía práctica.
CTS implica pensar la ciencia como elemento
trasformador de las sociedades y no sólo como
conocimiento abstracto.
CTS ¿QUÉ ES?
La ciencia comienza a ser vista como un
producto cultural situado social e
históricamente
C T S - A
El objetivo de los estudios CTS es analizar
las relaciones entre la ciencia, la tecnología
y la sociedad, en sus dos vías, tanto en los
factores sociales que influyen en el campo
científico, como las consecuencias sociales
y ambientales de las innovaciones (López-
Cerezo, 2003)
CTS ¿PARA QUÉ?
•El desarrollo CT es un proceso conformado por
factores culturales, sociales, políticos
•El cambio científico y tecnológico afecta de muchas
maneras a la sociedad
La CT constituye un asunto público – gestión
democrática
C T S - A
C T S
TECNOLOGÍA
CIENCIA
SOCIEDAD
El objetivo de los estudios CTS es analizar las relaciones
entre la ciencia, la tecnología y la sociedad, en sus dos
vías, tanto en los factores sociales que influyen en el
campo científico, como las consecuencias sociales y
ambientales de las innovaciones (Cerezo, 2003)
C T S - A
VISIÓN CRÍTICA Cuestiona el triunfalismo que les atribuye a la
ciencia y tecnología sólo logros positivos y progreso
Cuestiona el cientificismo
CT no son las únicas formas válidas de pensamiento
y acción
C T S - A
Filosofía
Historia
Sociología
Antropología
Psicología
Política
Economía
Comunicación
Educación
C
T
S
ES
Movimiento activista – ámbito académico
Campo de investigación
Área de la política publica
Una propuesta educativa
C T S - A
Campo de investigación
CTS como corriente de estudio e investigación se
interesa en los aspectos sociales y filosóficos ligados a
la ciencia, la tecnología y la sociedad y a las
relaciones entre ellas
C T S - A
Área de la política publica
CTS como movimiento político y social busca
encontrar herramientas para democratizar (hacer
públicos) los impactos de la ciencia y la tecnología
C T S - A
Propuesta educativa
CTS como propuesta educativa busca que los alumnos
se preparen para participar en la gestión científico-
tecnológica
C T S - A
Los estudios CT son resultado de la guerra de Vietnam,
los movimientos contraculturales, las reformas
curriculares norteamericanas como reacción al Sputnik,
y su reacción contra crítica, del movimiento ambiental,
el desarrollo tecnocientífico y las nuevas perspectivas
filosóficas
C T S - A
TODO EMPIEZA EN EL SIGLO PASADO
60’s Primeros elementos teóricos
70’s Campo, con sociedades profesionales y
publicaciones.
80’s pasa a la educación formal.
El científico es un ciudadano y puede ser tan
importante entender los conceptos científicos como
entender las relaciones entre la ciencia–la tecnología–
la sociedad (Gallagher,1971).
CTS: CRONOLOGÍA
Gallagher, J.J. (1971). A broader base for science education. Science
Education, 55, 329-338.
Acercamiento a la ciencia desde un dominio
reflexivo sobre el propio fenómeno
¿Existe un solo método científico?
¿Que son las teorías?, ¿Cómo se construyen?
¿Cuál es la dinámica del cambio teórico?
¿Cuál es el papel de la teoría y cual el de la
experimentación?
C T S - A
La alternativa a la filosofía no es la
ausencia de filosofía sino una mala
filosofía
Supuestos filosóficos implícitos
C T S - A
Construcción de una concepción de ciencia
multidimensional
Conocimiento, proceso, institución
una imagen unidimensional de la ciencia, nos ofrece
una visión de la ciencia segura pero que no
corresponde a la práctica
C T S - A
Construcción de nuevos objetos de estudio
La filosofía de la ciencia con su cúmulo de conceptos y
su aporte critico permite la construcción de objetos de
estudio interdisciplinarios sobre los problemas de la
relación C-T-S-A
C T S - A
Presenta nuevos conceptos para la reflexión y
el estudio de viejos problemas
Ciencia reguladora
Principio precautorio
Evaluación democrática
C T S - A
Puede ser de utilidad en los procesos de
investigación
Contexto más amplio que el de la propia disciplina
Relaciones de la disciplina con las ideas generales de
una época
Dificultades que encontró un concepto y los diferentes
caminos que podría haber tomado una disciplina
científica
C T S - A
Reflexión ética del científico
Formación en valores
Responsabilidad social
C T S - A
C T S - A
Facilitar la adquisición de reflexividad a través del
análisis constante de alrededor de preguntas de
carácter ético: ¿Cuál es mi papel como científico en la
sociedad? ¿Cuáles son las responsabilidades que
adquiero como científico?, ¿Cómo aplicar
correctamente mis conocimientos? ¿Cuáles son los
beneficios y los peligros potenciales de su uso?
Andoni
Naturaleza de la ciencia
• Los libros de texto tradicionales sólo desarrollan conocimientos científi-cos y se rigen por la lógica interna de la ciencia, sin preguntarse acerca de qué es la ciencia, cómo funciona internamente, cómo se desarrolla, sobre el origen de los conocimientos, de su fiabilidad, de cómo se obtu-vieron, si ello ocurre con cooperación y colaboración, qué implicaciones tiene el juicio de los pares, para qué se utilizan comúnmente los conoci-mientos, qué beneficios reportan para la sociedad, y otras cuestiones en relación con el concepto llamado actualmente “Naturaleza de la Cien-cia”. Debido a que lo que se le escapa a la enseñanza tradicional, la imagen de la ciencia transmitida está trasnochada y deformada, es una ciencia “del pasado, pero no de la ciencia —y sobre todo de la tecnociencia— contemporánea, la que se hace hoy en día en los laboratorios de diver-sas instituciones (universidades, hospitales, fundaciones, ejército, etc.) y empresas privadas (industrias, corporaciones farmacéuticas, etc.)”. (Vázquez, Acevedo y Manassero, 2004).
Vázquez, A., Acevedo, J. A. y Manassero, M. A., Consensos sobre la
naturaleza de la ciencia: evidencias e implicaciones para su enseñanza,
Revista Iberoamericana de Educación, De los lectores, 2004. Puede obtenerse
de la URL, http://www.campus-oei.org/revista/deloslectores/702Vazquez.PDF
Definiciones CTS en la
educación
• NSTA: La enseñanza y el
aprendizaje de la ciencia en el
contexto de la experiencia humana.
• YAGER: Formar ciudadanos
informados, capaces de tomar
decisiones cruciales sobre
problemas y asuntos actuales, y de
emprender acciones personales
derivadas de tales decisiones.
CTS en la educación
• En los comienzos de los años noventa, más de
setenta universidades de los EE.UU. impartían
ya asignaturas, licenciaturas completas, cursos
master de posgrado y de doctorado CTS.
Además, cerca de una veintena de estas
instituciones poseían un centro de
investigación dedicado a CTS. El incremento ha
sido evidente desde que, en 1969, las
Universidades de Cornell y la del Estado de
Pennsylvania iniciaran los primeros programas
CTS.
Problemas globales y
enseñanza
• Rodger W. Bybee analizó la frecuencia con la
que 262 educadores de 41 países
empleaban ejemplos de problemas globales
relacionados con la ciencia y la tecnología
durante su enseñanza. Los resultados se
muestran en la siguiente tabla, ordenados
por su frecuencia de mención.
PARA MÁS INFORMACIÓN...
Bybee, R. W. (1984). Science education and the STS theme. Science
Education 71, 667-683.
Problemas globales y
enseñanza
Problema global Ejemplos
1. Hambre mundial y recursos alimentarios
Producción de alimentos, agricultura, conservación de granos
2. Crecimiento de la población
Población mundial, inmigración, capacidad de sustentación
3. Calidad del aire y la atmósfera
Lluvia ácida, calentamiento global, capa de ozono
4. Recursos acuíferos Estuarios, abastecimiento, distribución, tratamiento, contaminación
Problemas globales y
enseñanza
Problema global Ejemplos
5. Tecnología para laguerra
Gases “nerviosos”,desarrollos nucleares,tratados sobre armamento
6. Salud y enfermedad Enfermedades, dietas ynutrición, ruido, ejercicio,salud mental
7. Déficit energético Combustibles fósiles ysintéticos, nuevas fuentes,ahorro de energía
8. Uso de la tierra Erosión, desarrollo urbano,deforestación,desertificación, salinización
Problemas globales y
enseñanza
Problema global Ejemplos
9. Sustancias peligrosas Residuos sólidos,productos tóxicos,plaguicidas, plomo
10. Reactores nucleares Residuos nucleares,seguridad, terrorismo
11. Extinción de plantas yanimales
Reducción de la diversidadgenética, protección animal
12. Recursos minerales yartificiales
Minerales metálicos y no-metálicos, plásticos,disposición, reciclado yreuso
CTS y la educación científica (1)
• Hoy, son muchos los países que incluyen en
sus currículos de la educación básica
objetivos y contenidos que tratan de
contextualizar más socialmente la enseñanza
de las ciencias. Se pretende formar a los
estudiantes para que sepan desenvolverse en
un mundo impregnado por los desarrollos
científicos y tecnológicos, para que sean
capaces de adoptar actitudes responsables y
tomar decisiones fundamentadas frente a esos
desarrollos y sus consecuencias.
PARA MÁS INFORMACIÓN...
Vilches, A. y Furió, C. (1999). Ciencia, Tecnología, Sociedad: Implicaciones
en la educación científica para el siglo XXI. En línea en la URL
http://www.campus-oei.org/salactsi/ctseducacion.htm
CTS y la educación científica (2)
1. Las finalidades de la enseñanza se reducen a
que los estudiantes aprendan sólo conocimientos
científicos sin tener en cuenta su desarrollo
afectivo. Así, se enseña en función del siguiente
nivel, sin considerar los intereses de los
estudiantes, sin incluir actividades motivadoras,
en un proceso de enseñanza centrado en la
transmisión verbal de conocimientos elaborados.
La investigación en didáctica señala que la escuela
es, al menos parcialmente, responsable de la
formación de actitudes pasivas hacia el aprendizaje
de la ciencia y denuncia como características de la
enseñanza que pueden contribuir a ello, las
siguientes tres:
CTS y la educación científica (3)
2. La escasa preocupación del profesorado
por incidir de forma explícita en el interés de
la ciencia como vehículo cultural. La habitual
presentación operativista de la ciencia, en la
que se abusa de los conceptos científicos a
base de fórmulas, no contribuye al aprecio de
las disciplinas científicas.
3. La imagen deformada que se presenta
habitualmente de los científicos y de la
ciencia, sin conexión de los problemas reales
del mundo que nos rodea, es decir, sin tomar
en cuenta aspectos históricos, sociales,
ecológicos, etc.
CTS y la educación científica (4)
• Las interacciones CTS pueden resultar no
sólo motivadoras, sino dar una visión más
real del desarrollo de la ciencia y de la
tecnología.
• Basta con fijarnos en la historia de la ciencia
para darnos cuenta que su desarrollo ha
venido marcado por la controversia, las
luchas por la libertad de pensamiento, las
persecuciones, la búsqueda de soluciones a
los grandes y pequeños problemas que la
humanidad tenía planteados y todo ello está
lejos de resultar aburrido o monótono.
PARA MÁS INFORMACIÓN...
Aikenhead, G. S. (2003) STS Education: A Rose by Any Other Name. In
Cross, R. (ed). A vision of Science Education: Responding to Peter
Fensham’s Work. New York: Routledge Press. Pp. 59-75.
CTS y la educación científica (5)
• La inclusión de las relaciones CTS en la
enseñanza estimulan las discusiones sobre
cuestiones humanas, éticas e incluso políticas,
contribuyendo a la comprensión pública de la
ciencia y la tecnología.
• Se trata de dar un énfasis paralelo a la ciencia y
a la tecnología, en relación con las necesidades
sociales. Por ello, deben plantearse con la
misma jerarquía los temas científicos y los
tecnológicos, para que los estudiantes conozcan
qué se entiende hoy por ambas actividades, cuál
es su utilidad, cómo han venido evolucionando, a
qué implicaciones sociales, culturales y
ambientales conlleva su desarrollo.
CTS en la educación química
• A continuación analizamos algunos
proyectos educativos CTS de la
educación química, separados en
tres universos:
1) Los que incorporan temas o ensayos
CTS en un curso de ciencias sin alterar
el programa habitual.
2) Los que están centrados en la solución
de problemas CTS y de los cuales
surgen los contenidos científicos.
3) Los llamados CTS “puros” en que se
enseña CTS y el contenido científico
juega un papel subordinado.
El proyecto SATIS
• Science and Technology in Society fue
elaborado desde 1986 por la institución
británica The Association for Science
Education.
• Está estructurado en unidades
independientes, de temáticas muy
diversas, con una amplia gama de
actividades de aprendizaje.
• Cuenta actualmente con 370 unidades,
escritas para edades entre los 8 y los 19
años.
Estrategias de SATIS
ESTRATEGIA CUADERNILLOS
Tormenta de ideas yespeculación
El aire que respiramosProteger la capa de ozono
Estudios de caso Problemas petroquímicosAceroAyudando a los asmáticos
Análisis de datos Convertidores catalíticosAluminio en el aguaGanado y prods. Químicos
Preparación deinformes o conferencias
Energía solar: el futuroLa ciencia, empresa humana
Estrategias de SATIS
ESTRATEGIA CUADERNILLOS
Planeación y puesta enoperación de unainvestigación práctica
Blanqueado con cloroQuímica de las albercasCircuitos impresos
Exploraciones yentrevistas
La industria de los perfumesMedicinas sobre el mostrador
Escritos para unaaudiencia noespecializada
PoliuretanosNeutralizando la lluvia ácidaMetales bíblicos
Tú y la química
Garritz-Chamizo
Tú y la química
Garritz-Chamizo
• En 1994 publiqué un libro CTS con José
Antonio Chamizo, en el cual un enfoque
curricular tradicional se mezcla con una serie
de ensayos CTS, que ayudan al profesor a
centrar la atención en conceptos muy
significativos para las y los estudiantes.
• En el año 2001 apareció la segunda edición
de este libro.
PARA MÁS INFORMACIÓN...
Garritz, A. y Chamizo, J. A. (2001). Tú y la química, México:
Pearson Educación. 808 págs.
Objetivos de Tú y la química en
relación con CTS
• Preparar a los estudiantes para usar la ciencia y la tecnología química en el entendimiento y mejoramiento de su vida diaria.
• Aplicar el conocimiento químico en la vida cotidiana; e introducir las implicaciones sociales y ambientales del desarrollo científico y tecnológico.
• Utilizar los aspectos y problemas sociales para lograr, a través de la química y su tecnología, satisfacer las necesidades de nuestra sociedad y nuestros estudiantes.
• Hacer énfasis en todos los niveles sobre la relevancia social y humana de la química.
Tú y la química
Garritz-Chamizo
• Algunos ejemplos de ensayos CTS
La importancia de la concentración del alcohol
El petróleo, fuente de hidrocarburos
Las drogas y el cerebro Superconductores 1-2-3
Luminiscencia e iluminación
Comidas equilibradas y necesidades del organismo
Los anticonceptivos orales y la cortisona
La televisión: rayos catódicos en acción
ChemCom
Chem Com
• Chemistry and the Community
es un proyecto de la American
Chemical Society, con apoyo de
la National Science Foundation
• Es material para el bachillerato,
10o a 12
o grados.
• Primera edición, 1988
• Segunda edición, 1993
• Tercera edición, 1998
• Cuarta edición, 2002
Las ocho unidades de Chem Com
Éste es un proyecto que está constituido por unidades con un claro contenido de problema social, dentro de las cuales se inserta el contenido científico.
Observen cómo los títulos de las ocho unidades no corresponden a los de un curso ordinario de química.
1. Cómo obtener el agua que
necesitamos
2. Cómo conservar los recursos químicos
3. Petróleo ¿para construir o quemar?
4. Comprendamos los alimentos
5. La química nuclear en nuestro mundo
6. Química, aire y clima
7. Salud: riesgos y opciones
8. La industria química: promesa y reto
Las ocho unidades de Chem Com
ChemCom y sus problemas de
aceptación
• En 1988, la primera edición de
ChemCom fue muy criticada,
esencialmente porque:
• Se percibía como un curso superficial
de química.
• No se veía claro que diera a los
alumnos los elementos para el examen
de ingreso a las universidades.
• Desde la segunda edición se elaboró
una matriz de contenidos químicos
vs. unidades, como la siguiente:
Chemistry. The Salters’ approach
Chemistry. The Salters’ approach
• University of York, UK
• Heinemann Books, 1989
• Cada tema está basado en
aspectos de la vida diaria
• Los conceptos químicos y su
explicación surgen de forma
natural a partir del estudio de
dichas situaciones cotidianas
Unidades de Salters’
1. Metales
2. Bebidas
3. Calefacción
4. Vestido
5. Alimentación
6. Transporte de
productos químicos
7. Plásticos
8. Siembra de
alimentos
9. Procesamiento de
alimentos
10. Minerales
11. Limpieza
12. Construcción
13. Haciendo y
usando
electricidad
14. Quemando y
enlazando
15. Luchando contra
la enfermedad
16. Energía, hoy y
mañana
Chemistry in context
Applying Chemistry to Society
Chemistry in context
• Un proyecto de la Sociedad
Química Americana (ACS)
• Sus autores: Schwartz, Bunce, Silberman,
Stanitski, Stratton y Zipp.
• Es un curso de química diseñado para las
carreras no científicas.
• Su objetivo la toma de decisiones
relacionadas con la sociedad del mundo-
real que tienen importantes componentes
químicas.
• La mayor parte de sus unidades tienen que
ver con aspectos de la contaminación.
Unidades de Chemistry in context
1. El aire que
respiramos
2. Protegiendo la capa
de ozono
3. La química del
calentamiento global
4. Energía, química y
sociedad
5. La maravilla del agua
6. Neutralizando la
amenaza de la lluvia
ácida
7. El lago Onondaga:
estudio de un caso
8. Los fuegos de la
fisión nuclear
9. Energía solar;
combustible del
futuro
10. El mundo de los
plásticos y los
polímeros
11. Diseñando
medicamentos
12. Nutrición: comida
para pensar
13. La química del
mañana
Chemistry in context
• Por ejemplo, en el lago
Onondaga, en Syracuse,
N.Y., se tiene un mal
ejemplo de desarrollo
industrial. Allí se procesó
carbonato y cloruro de
sodio por el proceso
Solvay. Hoy, ese lago
tiene peces contamina-
dos con mercurio por el
uso de este metal en la
industria cloro-álcali.
Corolario (1)
• La comprensión de las complejas
interacciones CTS se convierte en algo
necesario si se pretende que, en el
futuro, las personas tengan que tomar
decisiones, adoptar actitudes
responsables frente al desarrollo y las consecuencias que de él se derivan.
PARA MÁS INFORMACIÓN...
Vilches, A. y Furió, C. (1999). Ciencia, Tecnología, Sociedad: Implicaciones
en la educación científica para el siglo XXI. En línea en la URL
http://www.campus-oei.org/salactsi/ctseducacion.htm
Corolario (2)
• Es peligroso que las personas ignoren lo que significa la contaminación atmosférica, del agua y del suelo, el calentamiento global, la pérdida de la diversidad natural, la desaparición de especies, el uso de diferentes fuentes de energía, la seguridad, las comunicaciones, la solución de enfermedades, del hambre, de las condiciones de vida de los más pobres. ¿Cómo podrán tomar decisiones, incidir en las políticas de sus países, si desconocen todos estos y muchos otros problemas y su impacto en el futuro?
• En 1995, Hicks y Holden publicaron un impactante
artículo, con el título «Exploring the future: a missing
dimension in environmental education». Su tesis
central es que, si los estudiantes han de llegar a ser
ciudadanos y ciudadanas responsables, capaces de
participar en la toma de decisiones, no debemos
ocultarles los dilemas y desafíos; es preciso que les
proporcionemos ocasiones para analizar los
problemas que se prevén y considerar las posibles
soluciones. Y a ese respecto echan en falta que se
plantee el estudio de la situación de nuestro planeta
como un todo.
Corolario (3)
PARA MÁS INFORMACIÓN...
Hicks, D. y Holden, C. (1995). Exploring the future: a missing dimension in envi-
ronmental education. Environmental Education Research, 1(2), 185-193.
Corolario (4)
• Cuando se estudian los problemas y desafíos
concernientes al futuro de la humanidad, el objetivo
fundamental es sentar las bases de un desarrollo
sostenible, como lo define la Comisión Mundial de Medio
Ambiente y del Desarrollo, como «aquél que atiende a las
necesidades del presente sin comprometer la capacidad
de las generaciones futuras para atender a sus propias
necesidades».
• El hiperconsumo depredador de las sociedades
«desarrolladas»… y de los grupos poderosos de cualquier
sociedad, sigue creciendo como si las capacidades de la
Tierra fueran infinitas.
PARA MÁS INFORMACIÓN...
Edwards, M., Gil, D., Vilches, A. y Praia, J. (2004). La atención a la situación
del mundo en la educación científica. Enseñanza de las Ciencias 22(1), 47-
63.
Corolario (5)
Cuatro argumentos para mejorar la cultura científica de la población:
Argumento económico. Las sociedades modernas requieren fuerzas de trabajo con cultura científica y tecnológica para mantener sus competencias,
Argumento utilitario. Los individuos necesitan este conocimiento para funcionar efectivamente como consumidores conscientes,
Argumento cultural. La ciencia es un gran logro de la humanidad, un gran contribuyente a la cultura,
Argumento democrático. Los ciudadanos requieren de estos conocimientos para participar en las decisiones y discusiones de una sociedad democrática.
PARA MÁS INFORMACIÓN...
Millar, R. y Osborne, J. (1998). Beyond 2000: science education for the future,
London: King College, School of education.
Corolario (6)
• En este ambiente social emerge la educación CTS como una
innovación del currículo escolar, de carácter general, que
proporciona a las propuestas de alfabetización en ciencia y
tecnología para todas las personas una determinada visión
centrada en la formación de actitudes, valores y normas de
comportamiento respecto a la intervención de la ciencia y la
tecnología en la sociedad (y viceversa), con el fin de ejercer
responsablemente como ciudadanos y poder tomar decisiones
razonadas y democráticas en la sociedad civil.
• CTS es una opción educativa transversal que da prioridad,
sobre todo, a los contenidos actitudinales (cognitivos, afectivos
y valorativos) y axiológicos (valores y normas).
PARA MÁS INFORMACIÓN...
Acevedo, J. A., Vázquez, A. y Manassero, M. A. (2001) El movimiento CTS y la
enseñanza de las ciencias. En el cap 1 del libro Avaluacio dels temes de
ciencia, tecnologia y societat. Conselleria d’Educacio i Cultura: Palma de
Mallorca.
