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1.
LA NATURALEZA DE LA CIENCIA 
| 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 especie 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 que hace 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. CIENCIA: CONOCIMIENTO PARA TODOS | ||
Para los estudiantes de los primeros grados, el conocimiento de los fenómenos naturales y sociales, así como el de la ciencia, podría ser abrumador. Las abstracciones de todo tipo gradualmente ayudarán a madurar como estudiante, y a desarrollar una capacidad para manejar las explicaciones complejas y abstractas. En realidad, este avance por fases se aplica a las generalizaciones acerca de la visión del mundo, la investigación y el trabajo científico, lo cual no significa que deba soslayarse la abstracción en los grados iniciales.
Al obtener experiencia haciendo ciencia, adquiriendo destreza en la conducción de investigaciones y en la presentación de resultados, los estudiantes acumulan un conjunto de conocimientos en los cuales pueden sustentarse para reflexionar sobre el proceso. Al mismo tiempo, las conclusiones que se les presentan (en libros y en clase) sobre cómo los científicos explican los fenómenos habrán de aumentarse gradualmente con información sobre cómo éstos llegaron a tales conclusiones. Realmente, al avanzar los estudiantes deberán ser motivados para preguntar una y otra vez: "¿cómo sabemos que eso es cierto?"
La historia ofrece otro camino para entender cómo funciona la ciencia, lo que es una de las razones principales por las que, tanto en Ciencia: Conocimiento para todos como en Avances en el conocimiento científico, se incluye un capítulo sobre las perspectivas históricas, y aunque en éste se recalcan los grandes avances en la ciencia, es igualmente importante que los estudiantes se enteren de que la mayor parte del progreso de la ciencia y la tecnología es el resultado de la acumulación de conocimientos adquiridos durante muchos siglos.
Esta concepción choca con los conceptos erróneos establecidos sobre el progreso científico. Lo que se ha dado en llamar ciencia normativa, en contraste con las revoluciones científicas, es lo que se impone la mayor parte del tiempo, lo que compromete a la mayoría de la gente y lo que produce gran parte de los avances. Mientras que los "descubrimientos sensacionales" y las "revoluciones" atraen su atención más que el crecimiento lento, centrarse exclusivamente en tales eventos distorsionará la idea que tienen los estudiantes de la ciencia, ya que tanto el desarrollo gradual como los cambios radicales ocasionales forman parte de la historia de la ciencia.
Por la misma razón, la enseñanza no deberá enfatizarse en la vidas de los grandes científicos, aquellas escasas figuras son bien conocidas debido a su genio, oportunidad y buena fortuna. Los estudiantes deben convencerse de que todo tipo de personas, gente como ellos mismos, han hecho, hacen y continuarán haciendo ciencia.
Para obtener este conocimiento, los estudiantes necesitarán materiales de aprendizaje adecuados. Serán esenciales los estudios de casos históricos, respaldados por una sólida colección de biografías y películas de referencia. También será necesario modificar los libros de texto sobre ciencia e historia para incluir o ampliar la historia de la ciencia. Se deberá empezar con las ciencias, las matemáticas y la tecnología en las culturas egipcia, griega, china y árabe antiguas, estos materiales deberán extenderse hasta los tiempos modernos, y deberán contener información sobre las contribuciones de hombres y mujeres de todas partes del mundo.
La visión de un mundo científico no es un tema en el que los científicos centren su atención. Ellos hacen ciencia, pero subrayando su trabajo se hallan varias creencias que no siempre son apoyadas por los no científicos; una es que al trabajar juntos al paso del tiempo la gente puede, de hecho, discernir cómo funciona el mundo. Otra más es que el Universo es un sistema unificado y que el conocimiento obtenido del estudio de una parte de éste frecuentemente puede aplicarse a otras partes. Otra más es que el conocimiento es tanto estable como sujeto al cambio.
Poco se ha logrado al presentar a los estudiantes estas creencias como dogmas, por lo que resultan sutiles. La primera de ellas sólo dice que los científicos creen que el mundo puede ser entendido, no que en un momento será tan entendido que la ciencia pueda parar permanentemente todo el trabajo hecho. En realidad, al hallar respuestas para un conjunto de preguntas sobre cómo funciona el mundo, inevitablemente se plantean nuevas preguntas, de tal forma que quizá la búsqueda continuará mientras sobreviva la curiosidad humana. Asimismo, la capacidad humana para generar conocimientos confiables sobre la naturaleza también tiene límites; a menudo las investigaciones científicas no pueden proponer respuestas convincentes a las preguntas formuladas, lo que conlleva a frases implícitas como "en muchos casos" y "a la larga".
Se puede confirmar la creencia de que un conocimiento que se logra estudiando una parte del Universo puede aplicarse a otras, pero resulta ser cierta sólo algunas veces. Sucede, por ejemplo, que el comportamiento de un organismo analizado es diferente a veces al observarse en un laboratorio que en su ambiente natural. De esta forma, la creencia en la unidad del Universo no descarta la necesidad de mostrar qué tanto pueden ampliarse los descubrimientos realizados.
Resulta difícil que los estudiantes comprendan la noción de que el conocimiento científico siempre está sujeto a modificación, ya que parece opuesta a la certidumbre y verdad establecida para la ciencia, y choca contra el anhelo de certidumbre que es característica en la mayoría de las culturas, y en especial entre la juventud. Además, no es sencillo un esquema del cambio en la ciencia. Así como surgen nuevas preguntas, se proponen nuevas teorías, se inventan nuevos instrumentos y se desarrollan nuevas técnicas. En respuesta, se llevan a cabo experimentos innovadores, se obtienen nuevos especímenes, se hacen nuevas observaciones y se realizan nuevos análisis. Algunos de los hallazgos desafían a las teorías existentes, lo que conduce a su modificación o a la invención, en muy raras ocasiones, de teorías completamente novedosas lo que, a su vez, induce a nuevos experimentos, nuevas observaciones..., y así sucesivamente.
Pero ese brote de cambio aparece principalmente en el limite de la investigación. De hecho, es importante no malinterpretar el concepto de "la ciencia siempre cambia", ya que la fundamentación del conocimiento científico es estable y progresa corrigiéndose lentamente, ampliando sus fronteras de manera gradual. Los mismos científicos aceptan que el conocimiento científico siempre está abierto al cambio y jamás puede ser declarado absolutamente cierto.
Del
nivel preescolar al segundo grado de enseñanza elemental
Desde el primer día de clases, los alumnos deben aprender a visualizar el mundo de manera científica, es decir, se les debe animar a hacer preguntas sobre la naturaleza y a buscar respuestas; recolectar cosas, contarlas y medirlas, hacer observaciones cualitativas, organizar las recolecciones y las observaciones, discutir los hallazgos, etc. Lo que más importa es entrar al sentido de la ciencia y unirse a ésta. La conciencia del mundo científico puede obtenerse posteriormente.
Al anticiparse a un entendimiento eventual de la visión del mundo científico, las primeras experiencias científicas pueden diseñarse para presentar un aspecto de la creencia en la unidad de la naturaleza: la consistencia. En ocasiones, los estudiantes deberán repetir observaciones e investigaciones en el salón de clases y después, cuando sea posible, hacerlo nuevamente fuera de éste. Por ejemplo, se les puede pedir que comparen qué sucede en diferentes lugares cuando se cuece un huevo o cómo cambian los objetos en movimiento al ser empujados o jalados, o cómo se ve una semilla cuando comienza a crecer. Estas actividades estimularán la curiosidad y comprometerán a los estudiantes a interesarse en su ambiente y en las funciones de la naturaleza.
Al terminar el segundo grado de enseñanza elemental los alumnos deben saber que:
Mientras los niños siguen investigando el mundo, la premisa de la consistencia puede fortalecerse insistiendo en el factor de la inconsistencia. Cuando los estudiantes observan diferencias en el comportamiento de las cosas, o cuando obtienen resultados diferentes en investigaciones similares, deben sospechar que algo difiere de un ensayo a otro y tendrán que investigar la razón. Algunas veces la diferencia resulta de los métodos, otras, de la manera en que es el mundo. El punto reside en que diferentes hallazgos pueden conducir a nuevos cuestionamientos por resolver.
Este énfasis en el compromiso científico requiere de frecuentes actividades, sin embargo, esto no significa que los estudiantes deban e incluso puedan "descubrir" todo por medio de la experiencia directa. Pueden utilizarse las historias sobre personas que hicieron descubrimientos o inventos para ilustrar los cuestionamientos sobre el mundo y qué pueden aprender de éstos.
Al terminar el quinto grado de enseñanza elemental los alumnos deben saber que:
La mayoría de los adolescentes tienen un interés más inmediato en la naturaleza que en la filosofía de la ciencia. Deberán continuar con el compromiso de hacer y reflejar la ciencia en la que están comprometidos, con la perspectiva de que posteriormente aprenderán a reflexionar de forma más madura sobre la ciencia y a lograr un mejor punto de vista.
Sin embargo, la incipiente adolescencia no es demasiado temprana para empezar a manejar la cuestión de la durabilidad del conocimiento científico y particularmente su susceptibilidad al cambio. En el conocimiento científico deberán aceptarse tanto los cambios graduales como los más radicales. A veces, en la ciencia, los cambios radicales resultan de la aparición de nueva información, y en ocasiones de la invención de nuevas teorías (por ejemplo, la teoría de los gérmenes y el tiempo geológico, como se analizan en el Capítulo 10
Al terminar el segundo grado de enseñanza media los alumnos deben saber que:
En los grados superiores los aspectos sobre la visión del mundo científico puede ilustrarse por medio del estudio de la historia y por la reflexión sobre el desarrollo de la ciencia actual. Los estudios de casos ofrecen oportunidades para examina las limitaciones teóricas y prácticas de la ciencia, las diferencias en el carácter del conocimiento que generan las diversas ciencias, y la tensión entre la certidumbre científica y los descubrimientos sensacionales que trastornan esta certidumbre.
Al terminar el tercer grado de enseñanza media superior los alumnos deben saber que:
B.
La investigación científica
La investigación científica es más compleja de lo que sugieren las concepciones populares. Para empezar, es un proceso más sutil y exigente que el endeble concepto de "hacer muchísimas observaciones cuidadosas y luego organizarlas". Es mucho más flexible que los rígidos pasos comúnmente descritos en los libros de texto como "el método científico". Es mucho más que simplemente "hacer experimentos", y no se circunscribe a los laboratorios. Más imaginación e inventiva están implicadas en la investigación científica que lo que mucha gente cree, sin embargo, tarde o temprano, a las evidencias lógica y empírica les llegará su día. Los investigadores independientes a veces hacen grandes descubrimientos, pero el avance constante de la ciencia depende de la empresa como un todo, y así sucesivamente.
Si los estudiantes por sí mismos participan en las investigaciones científicas que progresivamente se aproximan a la ciencia, entonces el cuadro con el que se enfrenten quizá será razonablemente veraz. Pero esto requerirá la reconstrucción del trabajo usual del laboratorio escolar. El "experimento" científico habitual de la enseñanza media superior es disímil a lo real. La cuestión por investigar es decidida por el profesor, no por los investigadores; el profesor (o el manual del laboratorio) también decide qué aparatos utilizar, qué datos recabar y cómo organizarlos: no hay tiempo disponible para las repeticiones o, cuando las cosas no están resultando, para reexperimentar; no se exponen los resultados a otros investigadores para su crítica y, por encima de todo, la respuesta correcta se conoce de antemano.
Por supuesto, puede diseñarse el laboratorio estudiantil para ayudar a los estudiantes a aprender sobre la naturaleza de la investigación científica. Para empezar, simplemente ayudaría reducir el número de experimentos que se lleven a cabo (dando tiempo para comprobaciones más acuciosas) y eliminar muchos de los aspectos mecánicos del seguimiento de un proceso. Para hacer este cambio, sin embargo, debe tenerse en mente que las experiencias de laboratorio escolar bien concebidas pueden servir para otros fines igualmente importantes. Por ejemplo, representan oportunidades para que los estudiantes se familiaricen con los fenómenos que tratan de explicar los conceptos científicos que se están estudiando.
Otra expectativa más ambiciosa es presentar investigaciones estudiantiles que se aproximen más a la ciencia y que sean más complejas e innovadoras. Antes de graduarse de enseñanza media superior, los estudiantes que trabajan de manera individual o en equipos deben diseñar y llevar a cabo por lo menos una investigación importante. Deben formular la pregunta, diseñar la alternativa, estimar el tiempo y costos, calibrar los instrumentos, conducir las sesiones de estudio, escribir un informe y, por último, responder a la crítica.
Las investigaciones, individuales o grupales, podrían durar semanas o meses; podrían efectuarse dentro y fuera del período lectivo y dividirse en períodos cuando, por razones técnicas, el trabajo no pueda seguir adelante. No obstante, el tiempo total invertido probablemente no sea mayor a la suma de todos aquellos períodos semanales de laboratorio que poco contribuyen a la comprensión de la investigación científica del estudiante.
Del nivel preescolar al segundo grado de enseñanza elemental
Los estudiantes deben participar activamente en la exploración de los fenómenos que les interesen tanto dentro como fuera de clase. Estas investigaciones deben ser amenas y emocionantes, abriendo la puerta incluso, a más exploraciones. Una parte importante de la exploración estudiantil es comunicar a otros lo que ven, lo que piensan y lo que les maravilla. Los niños deben tener el tiempo suficiente para conversar acerca de lo que observan y para comparar sus observaciones con las de otros. Debe premiarse la explicación ordenada y detallada -una necesidad de las ciencias-, pero no habrá de esperarse que los estudiantes en este nivel se presenten con explicaciones científicamente precisas ara sus observaciones. La teoría puede esperar.
Al terminar el segundo grado de enseñanza elemental los alumnos deben saber que:
Las estrategias de los niños para indagar más y más sobre las cosas que los rodean les dan experiencia en la conducción de sus propias investigaciones y los anima a trabajar en pequeños grupos. Se les debe alentar a observar con más cuidado, a medir las cosas con creciente precisión (cuando la naturaleza de las investigaciones lo requiera), registrar claramente los datos en publicaciones escolares y comunicar sus resultados en tablas y gráficas sencillas. Se les deberá dar tiempo suficiente para realizar los ensayos necesarios y así confiar en sus resultados. Con frecuencia, después de las investigaciones habrá presentaciones para toda la clase a fin de enfatizar la importancia de una comunicación clara en ciencia. Las discusiones en clase sobre los procedimientos y hallazgos pueden proporcionar los inicios de la argumentación y debate científicos.
Es probable que las investigaciones estudiantiles en este nivel se refieran a la detección de las similitudes y diferencias entre las cosas que recolectan y examinan. Deben saber que al tratar de identificar y explicar las similitudes y diferencias, están haciendo lo que sucede en la ciencia todo el tiempo. Lo que los estudiantes pueden considerar más enigmático es percatarse de que existen diferencias en los resultados que obtienen en investigaciones repetidas, en momentos diferentes o en lugares diferentes, o cuando diversos grupos de estudiantes obtienen diferentes resultados al hacer supuestamente el mismo experimento. Eso también les sucede a los científicos en ocasiones, debido a los métodos o materiales utilizados o porque el objeto en estudio realmente varía.
Los estudios de investigación sugieren que existen algunos limites sobre lo que se espera en este nivel del desarrollo intelectual del estudiante. Un límite significa que el diseño de los experimentos cuidadosamente controlados está más allá del conocimiento de la mayoría de los estudiantes en los grados intermedios; otro es que esos estudiantes confunden la teoría (explicación) con la evidencia y, por tanto, tienen dificultades para hacer conjeturas lógicas. Sin embargo, los estudios revelan más datos acerca de lo que los estudiantes no aprenden en las escuelas actuales que lo que posiblemente aprenderían si la instrucción fuera más eficaz.
En cualquier caso, algunos niños estarán preparados para ofrecer explicaciones de por qué las cosas son como suceden. Se les debe alentar a "verificar lo que piensas contra lo que ves." En la medida en que las explicaciones tengan mayor importancia, los profesores deben insistir en que los estudiantes presten atención a las explicaciones de otros y estén abiertos a nuevas ideas. Éste es un momento adecuado para enseñar que en la ciencia es válido ofrecer explicaciones diferentes para el mismo conjunto de observaciones, aunque este concepto sea aparentemente difícil de comprender para muchos jóvenes.
Al terminar el quinto grado de enseñanza elemental los alumnos deben saber que:
En esta etapa, los estudiantes necesitan actuar de manera más sistemática y compleja en la conducción de sus investigaciones, algunas de las cuales pueden durar semanas o meses. El concepto del control de las variables es directo, pero ponerlo en práctica es difícil. Sin embargo, los estudiantes pueden tener algún progreso participando en suficientes investigaciones experimentales (obviamente, no para la exclusión de otras clases de investigación) y discutiendo explícitamente cómo se relaciona la explicación con el diseño experimental. .
Las investigaciones estudiantiles deben constituir una parte significativa -pero sólo una parte- de la experiencia científica total. El aprendizaje sistemático de los conceptos científicos también debe tener un sitio en el plan de estudios, pues para los estudiantes no es posible descubrir todos los conceptos que tienen que aprender u observar ni todos los fenómenos que necesitan encontrar, sólo a través de sus propias investigaciones de laboratorio. Y a pesar de que el propósito principal de las investigaciones escolares es ayudar a los estudiantes a aprender cómo funciona la ciencia, es importante respaldar dicha experiencia con lecturas selectas. Esta etapa proporciona un buen momento para introducir relatos (reales y ficticios) de científicos que hacen descubrimientos -no sólo de científicos de fama mundial- sino de científicos de diferentes orígenes, edades, culturas, lugares y tiempos.
Al terminar el segundo grado de enseñanza media los alumnos deben saber que:
La capacidad de los estudiantes para tratar las abstracciones y los casos
hipotéticos mejora al cursar la enseñanza media superior; la naturaleza inconclusa
y tentativa de la ciencia puede tener algún sentido para ellos. Sin embargo, no
debe permitírseles que concluyan que la mutabilidad de la ciencia consienta en
que cualquier creencia sobre el mundo se considere tan buena como cualquier otra.
Las teorías compiten por la aceptación, pero las únicas competidoras serias son
aquellas teorías que están respaldadas por evidencias válidas y argumentos lógicos
.
La naturaleza e importancia de la predicción en la ciencia también
puede tener lugar en este nivel. La cobertura de este tema debe recalcar el uso
de la estadística, probabilidad y modelado de predicciones científicas sobre fenómenos
complejos frecuentemente hallados en los sistemas biológico, meteorológico y social.
También habrá de tenerse cuidado para separar el estudio de la predicción científica
y las nociones del público en general sobre astrología y la adivinación de los
resultados de eventos deportivos.
Al terminar el tercer grado de enseñanza media superior los alumnos deben saber que:
La actividad científica es una de las principales características del mundo contemporáneo, y distingue los tiempos actuales de los periodos anteriores. Como un esfuerzo por aprender cómo funciona el mundo, también proporciona un medio de subsistencia para un gran número de personas. Es importante para los estudiantes entender cómo está organizada la ciencia, ya que, como los adultos en una democracia, estarán en posición de tener influencia sobre qué apoyo público recibirán tanto la ciencia básica como la aplicada. Los estudiantes también necesitan conocer otros cuatro aspectos de la empresa científica: 1. estructura social, 2. disciplina e identificación institucional, 3. ética, y 4. la representación de los científicos en los asuntos públicos que no requieren de discusión explícita en los grados iniciales, pero deberán hacer presencia cada vez más al avanzar en el aprendizaje. Para el momento en que se gradúen, los estudiantes deben sentirse seguros al hablar, en términos generales, sobre la naturaleza de la empresa científica así como entender las discusiones sobre asuntos científicos en las noticias.
Del
nivel preescolar al segundo grado de enseñanza elemental
La enseñanza de la ciencia debe comenzar en preescolar con grupos que aprendan a trabajar en equipo, más que individualmente; a elaborar y contestar preguntas sobre lo que los rodea y a compartir sus hallazgos con sus compañeros de clase. Los profesores y los estudiantes de grados superiores pueden ayudarlos a aprender cómo participar en la toma de decisiones, en la recolección y organización de la información y en la elaboración de presentaciones.
Desde el inicio, los profesores deben alentar los valores científicos al reconocer las instancias en el trabajo individual y de grupo. Por ejemplo, habrá de elogiarse la curiosidad y la creatividad incluso cuando las investigaciones que hagan no resulten como se planeó.
Dado el valor que la ciencia da al pensamiento independiente es importante que los estudiantes estén seguros de que, aunque son parte de un equipo, son libres de llegar a conclusiones diferentes a las de sus compañeros, y cuando suceda deberán decirlo y explicar las razones. Ya que los pequeños desean ser aceptados, no es fácil entender que uno puede no estar de acuerdo con los amigos y aún seguir siendo amigos (y puede no ser cierto en el corto plazo); por tanto, deberán ser tratados con tacto.
egularmente, las investigaciones científicas implican la recolección de animales vivos para su observación. Aunque la mayoría de los niños quiere que las mascotas (peces, conejos, etc.) sean tratadas con cuidado, no todos lo hacen y algunos niños pueden ser crueles. En la investigación científica el uso de animales es un asunto muy complejo, pero mucho antes que los estudiantes estén preparados para discutirlo en cualquier nivel, deben tener oportunidades, en el contexto de la ciencia, para interactuar con cosas vivas de manera que promuevan el respeto. Todos los profesores deben estar familiarizados con los reglamentos de la Asociación Nacional de Profesores de Ciencias para el uso responsable de los animales en el salón de clases, publicados en el manual de la Asociación.
La historia de la ciencia y la tecnología es, en su mayor parte, un tema demasiado avanzado para los estudiantes de los grados iniciales. Pero éstos no son tan jóvenes como para aprender de su propia experiencia colectiva, es decir, todos pueden indagar algunas cosas sobre la naturaleza de la misma manera en que todos pueden aprender los números o el alfabeto.
Al terminar el segundo grado de enseñanza elemental los alumnos deben saber que:
Con el tiempo, cuando los equipos de investigación se inclinan más a hacer
ciencia, debe enfatizarse la forma de comunicar los hallazgos. Mientras los estudiantes
aprenden a describir sus procedimientos con detalle suficiente que permita a otros
reproducirlos, tienen que hacer mayor uso de las tablas y gráficas para resumir
e interpretar datos. Al someter su trabajo a la crítica de otros, deben entender
que están comprometidos con la forma científica de hacer investigación.
Puede
introducirse información profesional para familiarizar a los estudiantes con la
ciencia, como una ocupación en la que existe una amplia variedad y niveles de
trabajo. Las películas, los libros (aventuras científicas, biografías), visitas
a científicos y visitas (si es posible) a centros científicos y a laboratorios
universitarios, industriales y gubernamentales, proporcionan múltiples oportunidades
para que los estudiantes se informen.
Los profesores deben hacer hincapié en que se encontrarán en la comunidad científica diferentes tipos de personas (en términos de raza, sexo, edad, nacionalidad) que también buscan conocer diferentes ciencias y trabajan en lugares diversos, desde sitios aislados en el campo hasta laboratorios y oficinas. Los estudiantes pueden saber que algunos científicos e ingenieros utilizan enormes instrumentos (por ejemplo, aceleradores de partículas y telescopios) y otros sólo utilizan cuadernos y lápices; sobre todo, los estudiantes pueden empezar a darse cuenta de que el hacer ciencia implica más que 'investigaciones", y que muchas ocupaciones diferentes forman parte de la empresa científica.
Al terminar el quinto grado de enseñanza elemental los alumnos deben saber que:
Los profesores deben captar las oportunidades para introducir información sobre la ciencia como una área más de trabajo. Sobre todo los adolescentes en la etapa temprana necesitan apreciar la ciencia y las profesiones relacionadas con ésta, como una opción real para su desarrollo futuro. Eso no significa el pesado, y posiblemente prematuro reclutamiento, sino más bien ampliar la información del estudiante sobre sus posibilidades de desarrollo y de mantenerse elegibles para éstas. Si tal conocimiento se desenvuelve en un contexto adecuado, entonces el conocimiento obtenido será valioso para todos los estudiantes cuando se conviertan en ciudadanos adultos, sin importar la vocación. En este nivel, hay dos razones por las que las investigaciones deben ser más profesionales de lo que pudiera esperarse en los grados elementales: 1. los estudiantes deben evaluar los riesgos asociados a una investigación antes de recibir la autorización para proceder y 2. actualmente deben usar las computadoras en forma más profesional, particularmente para: recabar, almacenar y recuperar datos, ayudar en su análisis, preparar tablas y gráficas y escribir informes. Si es posible, los estudiantes deben tener la oportunidad de trabajar en investigaciones en las que puedan usar computadoras para comunicarse con otros estudiantes en cualquier parte donde se estén investigando las mismas cuestiones.
Al terminar el segundo grado de enseñanza media los alumnos deben saber que:
En este nivel, la ciencia y la historia pueden apoyarse entre sí de manera más amplia. Al tiempo que los alumnos estudian la ciencia y las matemáticas habrán de encontrar algunas de las raíces históricas y culturales de los nuevos conceptos; mientras estudian la historia de diferentes periodos, culturas y sucesos, encontrarán que la ciencia, las matemáticas y la invención a menudo jugaron un papel central.
Los estudios sobre la historia, el gobierno y la ciencia pueden conjuntarse para ayudar a los estudiantes a comprender la ciencia como una empresa social. Los seminarios basados en los estudios de casos reales permiten tocar los aspectos de ética en la ciencia y el papel de los científicos en la toma de decisiones sociales. No existe ninguna limitación en temas actuales, que varían desde la resistencia ciudadana a la investigación, potencialmente peligrosa para la comunidad, la utilización de prisioneros humanos y animales en experimentos médicos, hasta acusaciones de fraude científico. Los periódicos y revistas, las secciones de "noticias y comentarios" y de "cartas al editor" de las revistas científicas, y los testimonios de congresos, proporcionan material documental asequible. Un formato sobre un seminario puede centrarse más en el análisis y debate que en abarcar material predeterminado para llegar a conclusiones predeterminadas.
No importa cómo esté organizado el plan de estudio, debe proporcionarse a los alumnos oportunidades para conocer las vastas disciplinas científicas que existen. Sin embargo, no tiene sentido inducirlos a que memoricen definiciones de antropología, astrofísica, bioquímica, paleobacteriología, etc. El estudiante o los equipos estudiantiles pueden analizar diferentes disciplinas -la mayoría de las sociedades científicas están dispuestas a prestar ayuda- y después compartir sus hallazgos entre ellos. El núcleo de tales estudios debe ser sustantivo (cómo se consideran los estudios comunes en la disciplina) y sociológico {cómo está organizado el campo y quién está en él), y probablemente deberá implicar, a largo plazo, entrevistas, visitas al campo, lecturas, análisis de datos y, si es posible, la conducción de experimentos o de estudios de campo en pequeña escala. Tales actividades ayudarán a lograr las metas de la cultura científica, y también ayudarán a que los alumnos comprendan cuántas posibilidades profesionales existen en la ciencia.
Al terminar el tercer grado de enseñanza media superior los alumnos deben saber que:
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