¿qué se entiende por didáctica de las ciencias?

El conocimiento de la ciencia, en especial de las ramas de física y química, esta fuertemente relacionado con la interpretación que hacemos del mundo que nos rodea. La ciencia utiliza modelos cognitivos y simbólicos para interpretar la realidad:

• Cognitivos: La obtención de conocimientos útiles empieza por los sentidos, que captan los fenómenos y los interpretan. Seguidamente podemos realizar clasificaciones, agruparlos en categorías y establecer modelos que expliquen globalmente cada tipo de fenómenos.
• Simbólicos: A continuación, para poder expresar los conocimientos, hay que crear modelos simbólicos que puedan transmitirse de forma unequívoca entre las personas, al igual que hacemos con el lenguaje. Lso modelos simbólicos de la ciencia están basados en el leguaje matemático, pero posteriormente, cada rama o categoría de conocimientos ha creado sus sistemas propios.

Todo este conjunto de conocimientos, basado en modelos, es por lo tanto una doble abstracción de la realidad, pero que tiene las siguientes características:

• Es Universal: Aunque el origen primero del método científico se sitúa en el Renacimiento Europeo, hoy en día es universal. Buena parte de los conocimientos y avances actuales se realizan en países asiáticos como Japón, China o India. Y si nos fijamos históricamente en la nacionalidad de origen de muchos científicos estadounidenses, veremos también la universalidad de la ciencia. (Esto entra en total contradicción con el Anarquismo Epistemológico de Feyerabend).
• Es Objetiva. A pesar de tener que pasar dos filtros, el cognoscitivo y el simbólico, la ciencia tiene mecanismos para mantener la neutralidad y permanecer objetiva, ya que las abstracciones obtenidas deben seguir fieles al mundo real.
• Es Compleja. ¿pero qué no lo es, cuando se quiere ser preciso y seguro? Sin embargo, la complejidad depende del modelo simbólico y del nivel de abstracción que se utilice. Por ejemplo, el nivel de complejidad del análisis de estructuras es diferente si se utiliza un modelo de sólidos rígidos o se tiene en cuenta la elasticidad y plasticidad de los materiales. Y nuevamente, la complejidad del modelo aumenta si se tiene en cuenta el efecto de soldaduras, remaches o bulones. Cada modelo se aproxima progresivamente más a la realidad, pero cada uno tiene su nivel de utilidad.
• Es Racional. Esto significa que:
• No tiene contradicciones internas. O por lo menos, su objetivo es que no las tenga, y que, cuando aparezcan, se diluciden lo antes posible, normalmente creando un modelo superior que englobe los anteriores eliminando las incongruencias.
• Es comprensible y cognoscible. Por muy abstrusa y extraña que parezca la ciencia, siempre existe al menos una ruta para llegar a los conocimientos desde una base anterior, como cuando se escala una montaña.
• No es completa. Y posiblemente nunca lo será. Basada en el lenguaje matemático, Gödel demostró que cualquier sistema axiomático contendrá proposiciones que son indecidibles (que no se puede saber si son verdad o mentira) usando los axiomas del sistema únicamente. Esto no significa esto que la ciencia no sea válida, sino que simplemente, tiene su ámbito de aplicación, y tiene unos límites, que aunque se amplíen, siempre seguirán existiendo.

Según Ronald Giere, la ciencia puede entenderse como un mapa, que se va construyendo e interpretando a la vez que se avanzan los conocimientos que se tienen sobre el mundo. Como todos los mapas, su contenido está regido por un convenio, únicamente contiene los datos interesantes para el lector y nunca son completamente fiables o completos.

¿Qué es la física? ¿Y la química?

La física es la ciencia cuyo objeto de estudio es el mundo en general y sus propiedades. Mediante la experimentación, se dedica a descubrir bajo qué leyes funciona y comprobar que sirven para realizar predicciones futuras. Es la ciencia más antigua y fundamental. Se puede suponer que engloba otras ciencias como la química, la biología o la astronomía.

La química se centra en el estudio de la materia, y en particular sus propiedades, su estructura y composición  y sus cambios.

“El filósofo [científico] debe estar dispuesto a escuchar todas las sugerencias, pero también tener determinación para juzgar por sí mismo. No debe dejarse influir por las apariencias.”

Michael Faraday (1791-1867)

Cada ciencia tiene su lenguaje propio, pero todas comparten una base de conocimientos comunes, una serie de procedimientos y un método para obtener resultados.

¿qué es la didáctica de las ciencias? ¿cómo se relaciona con otros conocimientos («saber sabio»)?

La didáctica de las ciencias es el ámbito de conocimiento que aborda los problemas del aprendizaje de las ciencias y cómo solucionarlos. Según la investigadora en la educación científica Rosalind Driver, la base de la que se debe partir para la enseñanza de las ciencias debe abarcar los siguientes principios:

• Existen dificultades conceptuales en el estudio de las ciencias.
• El conocimiento es de naturaleza simbolica y social.
• El objeto de la ciencia no es la naturaleza, sino los modelos y constructos empleados por la ciencia.
• La didáctica de la ciencia debe tener en cuenta estos modelos y no basarse en la realidad.
• El dominio de modelos permite pasar a modelos mas avanzados

Enseñar ciencias es algo más que reproducir conceptos y teorías

El profesor de ciencias debe mostrar una actitud positiva hacia la ciencia y demostrar tener conocimientos sobre la materia y recursos para su enseñanza. Pero no es suficiente. Así pues, el objetivo de la didáctica de las ciencias es el estudio del proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias. Este objetivo básico y último tiene como finalidades:

• Que los alumnos puedan comprender el mundo que les rodea.
• Saber interpretar las situaciones que se les puedan plantear, relacionadas con CTS.
• Obtener una visión global sobre las ciencias: como funcionan, pará que sirven, cómo influyen en la tecnología, la sociedad y la cultura.
• Conocer el método científico.
• Interiorizar una actitud crítica, racional y coherente en todos los momentos de su vida. Muchas veces los alumnos adquieren conocimientos sin que lleguen a sustituir sus ideas previas, llegando a una esquizofrénica situación en la que mantienen dos sistemas de conocimiento del mundo completamente contradictorios.

La base del proceso de enseñanza-aprendizaje es el trío profesor-alumnos-materia:

Los conocimientos científicos no se pueden enseñar tal cual, debido a su dificultad intrínseca. Es necesario realizar una transposición didáctica: una transformación del conocimiento científico en conocimiento susceptible de ser enseñado. La complejidad de esta tarea me lleva a desarrollarla en una entrada diferente.

Innovación en la didáctica de la ciencia.
Desarrollado en una nueva entrada (sin redactar aún) 

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¿debería ser obligatorio enseñar ciencias a todo el mundo en la Escuela Secundaria?

No puedo ser imparcial, pero absolutamente sí, se deben enseñar a todo el mundo:

La ciencia, nos guste o no, forma parte de nuestra cultura y nuestro mundo, tanto como nuestro lenguaje, nuestra historia, nuestro arte o nuestra literatura. Todos tenemos el derecho y la obligación de conocerlos. Es importante conocerlas porque:

• Son herramientas imprescindibles para un mundo más justo y solidario. Como cualquier herramienta, también podrían emplearse para lo contrario, pero eso depende de nosotros, no de la ciencia.
• Transmiten honestidad y valores humanistas.
• Confieren autonomía personal.

Referencias:
Wikipedia
Curso Introducción a la didáctica de las ciencias (¡¡Muy interesante!!)
Naturaleza de la Ciencia, Didáctica de las Ciencias