Diplomado en educación en ciencias Aportaciones de la filosofía e historia de la ciencia para la educación en ciencias

1. Diplomado en educación en ciencias Aportaciones de la filosofía e historia de la ciencia para la educación en ciencias Mario Mendoza Toraya Septiembre- octubre de 2005

2. Positivismo lógico (recordando) Ideas de ciencia y método científico. La ciencia es una actividad que acumula conocimientos por medio de la evaluación de teorías a través de un método que permite su confrontación con el mundo natural. Existe una relevancia a la lógica de la confirmación, la estructura lógica de las teorías y la lógica de la explicación. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

3. Positivismo lógico. Ideas de ciencia y método científico. El método científico es un conjunto de procedimientos que permite hacer investigaciones sistemáticas y que tienden hacia el descubrimiento de verdades: diferentes científicos pueden hacer los mismos experimentos y a partir de esta evidencia pueden aceptar o rechazar la misma hipótesis. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

4. Positivismo lógico. Ideas de ciencia y método científico. El proceso de generación de teorías es un proceso inductivo: los hechos individuales se convierten en afirmaciones generales. El primer cuervo es negro El segundo cuervo es negro El tercer cuervo es negro Conclusión: Todos los cuervos son negros La inducción nos ayuda a cubrir nuevos casos y garantizamos el avance de la ciencia. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

5. Positivismo lógico. Ideas de ciencia y método científico. Un problema: El primer cuervo es negro El segundo cuervo es negro .::::::: .::::::::: El n cuervo es negro Conclusión: Todos los cuervos son negros ¿Qué sucedería en el caso n+1? ¿Si aparece un cuervo no negro? Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

6. Positivismo lógico. Ideas de ciencia y método científico. Contexto de justificación: Formular con precisión las reglas lógicas del método que garantizan la correcta práctica científica y el conocimiento auténtico y verdadero. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

7. Positivismo lógico. Ideas de ciencia y método científico. Las observaciones soportan la teoría: base empírica del conocimiento. Hechos Teorías Justificación: Conexión de hechos con teorías es decir, poder explicativo Método científico inductivo que busca las verificaciones de las teorías Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

8. ¿la observación es guiada por la teoría? Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

9. Pero para poder comprender esas imágenes, debemos entender los diversas formas en las que se ha estudiado a la ciencia 1920 Empirismo lógico 1930 Racionalismo lógico Historia de la ciencia (nuevos enfoques) 1960 Kuhn (Historicismo) 1970 Programa fuerte de la sociología de la ciencia Estudios Sobre Ciencia, Tecnología y Sociedad 1940 Merton y sociología de la ciencia 1980 Estudios de laboratorio Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

10. Racionalismo crítico A partir de los años cincuenta comienza a producirse una serie de críticas concretas sobre diversas afirmaciones del positivismo lógico. Surgen las primeras alternativas debidas a Popper, Hanson, Putman y Toulmin. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

11. Racionalismo crítico En 1923, Karl Popper se interesó en el llamado problema de la inducción. Negó que estuviera basada en una necesidad lógica. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

12. Racionalismo crítico Las tendencias en la filosofía de la ciencia más importantes en la segunda década de este siglo (positivismo lógico) se basaban en la validez de la inducción, por lo que Popper consideró que la única forma de reorientarlas eran fundamentándolas no en los mecanismos usados para generar teorías, sino más bien en los métodos para ponerlas a prueba. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

13. El falsacionismo Popper sugirió, como criterio de demarcación, que tales pruebas deberían estar dirigidas a mostrar los aspectos falsos o equivocados de las teorías, y no a verificarlas o confirmarlas. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

14. El falsacionismo Las teorías no son el resultado de la síntesis de numerosas observaciones, como quieren los inductivistas, sino más bien son conjeturas o invenciones creadas por los investigadores para explicar algún problema, y que a continuación deben ponerse a prueba por medio de confrontaciones con la realidad (enunciados observacionales) diseñadas para su posible refutación. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

15. Racionalismo crítico Existe un método para evaluar a las teorías: • Una teoría que no hace predicciones arriesgadas no es científica • Una teoría cuyas predicciones son fallidas es una teoría falsa • Una teoría que hace buenas predicciones es provisionalmente aceptada. Teoría Hechos Teoría Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

16. El falsacionismo Una característica esencial de las teoría en el esquema popperiano es que deben ser "falseables", o sea, que deben existir una o más circunstancias lógicamente incompatibles con ellas. Si una teoría no es falseable no tiene lugar en la ciencia . No cumplen el requisito: O llueve o no llueve. Es posible tener suerte en la especulación deportiva. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

17. El falsacionismo La falseabilidad es una característica positiva de las teorías. Entre dos teorías la más falseable será la mejor, la que tenga el mayor número de oportunidades potenciales para falsearla (mayor número de enunciados observacionales). Marte se mueve en una elipse alrededor del Sol. Todos los planetas se mueven en elipses alrededor del Sol. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

18. El falsacionismo Las teorías muy falseables son también las que se enuncian con mayor peligro de ser rápidamente eliminadas, pero en caso de resistir las pruebas más rigurosas, son también las que tienen mayor generalidad y explican un número mayor de situaciones objetivas. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

19. El falsacionismo Popper prefiere las especulaciones temerarias o audaces (conjeturas), en lugar de lo recomendado por los inductivistas, que aconsejan avanzar sólo aquellas teorías que tengan las máximas probabilidades de ser ciertas. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

20. El falsacionismo Hay un argumento que forma parte importante de la caracterización del método científico planteado por Popper: Aprendemos de nuestros errores,la ciencia progresa y se acumulapor medio de conjeturas y refutaciones.Cuando un investigador intenta resolver un problema y no lo logra, lo primero que busca es en dónde está equivocado, en dónde está el error, si en su hipótesis o en sus observaciones o en sus comparaciones y analogías. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

21. Racionalismo crítico Progreso científico: Es el refinamiento sucesivo de teorías que, por medio de la refutación, cubren un creciente número de hechos. Racionalidad: Reside en el proceso por el cual las hipótesis se someten a crítica, y que nos permiten decidir cuando rechazarlas. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

22. ¿El fin de la mecánica de Newton? Durante más de doscientos años, los físicos se dedicaron a estudiar complejas ecuaciones que permitieran describir con mayor exactitud el movimiento de los planetas. La constante mejora de los métodos matemáticos, y de las observaciones astronómicas, permitió corroborar la validez de las leyes de Newton. El ejemplo mas notable fue el descubrimiento de Neptuno. Poco después de que William Herschell descubriera Urano, las observaciones de este planeta mostraron que su movimiento no concordaba con los cálculos astronómicos, basados en las leyes de Newton. Mientras que algunos físicos empezaron a cuestionar la ley de la gravitación universal, Urbain Leverrier no dudó de ellas e interpretó las anomalías en el movimiento de Urano como evidencia de la existencia de un planeta aún no descubierto. Utilizando la mecánica celeste, predijo la posición de este planeta, el cual fue descubierto en 1846 como consecuencia directa de los cálculos de Leverrier. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

23. ¿El fin de la mecánica de Newton? En ese momento se fortaleció la confianza en la mecánica de Newton. No sólo había sido posible explicar el movimiento de los planetas conocidos; pequeñas irregularides en el movimiento de Urano habían conducido al descubrimiento de Neptuno. En aquel momento quedaba planteado un problema en relación con Mercurio, el planeta mas cercano al Sol. Después de considerar como el movimiento de este planeta es afectado por Venus, la Tierra, Júpiter y Saturno, quedaba una pequeña irregularidad sin explicación aparente: la elipse que describe Mercurio al girar alrededor del Sol tiene a su vez un ligero movimiento de rotación, de tan sólo un centésimo de grado por siglo. A este fenómeno se le denomina "precesión del perihelio". Leverrier rápidamente se convenció que la explicación era la presencia de otro planeta por ser descubierto, esta vez no en los confines del sistema solar, sino en la vecindad inmediata del Sol. ¿Qué pasó? ¡Busquemos al planeta! Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

24. ¿El fin de la mecánica de Newton? La búsqueda de este planeta era muy distinta a la que se llevó a cabo en el caso de Neptuno. Vulcano, como se llamó a este planeta de cuya existencia poco se dudaba, era buscado en la posición predicha en el brillo del ocaso e incluso durante el día, dañando la vista de más de un persistente astrónomo en búsqueda de fama. Los constantes fracasos en hallarlo llevaron a los astrónomos a realizar cuidadosas observaciones durante eclipses solares, muchas veces visibles sólo en lugares remotos e incluso peligrosos. En más de una ocasión se reportó la ansiada detección de Vulcano, pero en ningún caso pudo confirmarse tal "descubrimiento". ¿Cómo lo podemos explicar? Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

25. ¿El fin de la mecánica de Newton? La infructuosa búsqueda de Vulcano continuó hasta principios del siglo veinte. Por más que se revisaban y volvían a hacer los cálculos, no era posible encontrar al planeta en la posición predicha. Eventualmente llegó una explicación inesperada de la precesión del perihelio de Mercurio. En 1915 Albert Einstein terminó de erigir la teoría de la relatividad general. Partiendo de la premisa de que la velocidad de la luz es independiente del estado de movimiento de quien la mide, Einstein mostró que las leyes de la mecánica y la gravitación establecidas por Newton en la segunda mitad del siglo XVII no son totalmente correctas. Aún cuando el modelo de Newton describe, con alto grado de precisión, la gran mayoría de los experimentos terrestres y de las observaciones astronómicas, como las de nuestro sistema solar, es sólo aproximadamente correcto. En particular Einstein mostró que la precesión del perihelio de Mercurio quedaba plenamente explicada por la relatividad general. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

26. Positivismo lógico y racionalismo A pesar de las diferencias que presentan estos dos pensamientos, coinciden en su objetivo básico: Se trata de establecer lo esencial del método científico y justificar toda nuestra confianza en él, como si fuera un algoritmo totalmente probado. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

27. Positivismo lógico y racionalismo En ambas concepciones se supone que la pregunta por las reglas metodológicas, aquellas que garantizan la correcta práctica científica y el auténtico conocimiento, conduce a los parámetros universales de racionalidad. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

28. Positivismo lógico y racionalismo Las dos concepciones parten de la idea de que en la evaluación de hipótesis todos los sujetos que manejan la misma evidencia (información, enunciados observacionales) deben de llegar a la misma decisión, si proceden racionalmente. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

29. Positivismo lógico y racionalismo En las dos concepciones el énfasis se pone en las relaciones lógicas (contexto de justificación) que conectan la hipótesis con la evidencia, y se minimiza el papel de los sujetos y el contexto de descubrimiento. Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005

30. El sexo, las drogas, los desastres… • Extinción por esterilización masiva de los machos. • Ingestión de sustancias psicoactivas • Un gran cometa impactó la Tierra Diplomado en educación en ciencias. Sep-Oct 2005