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3. LA
NATURALEZA DE LA TECNOLOGÍA 
| Desde
que el ser humano apareció sobre la Tierra hay tecnología. De hecho, las técnicas
utilizadas en la elaboración de instrumentos se toman como una evidencia contundente
de los albores de la cultura humana. En general, la tecnología ha sido una fuerza
poderosa en el desarrollo de la civilización, más aún cuando se ha fraguado su
vínculo con la ciencia. La tecnología -lo mismo que el lenguaje, el ritual, los
valores, el comercio y las artes- es una parte intrínseca de un sistema cultural
y les da forma y refleja los valores del sistema; además, es una empresa social
compleja que incluye no solamente la investigación, el diseño y las artes, sino
también las finanzas, la fabricación, la administración, el trabajo, la comercialización
y el mantenimiento en el mundo actual. En el sentido más amplio, la tecnología aumenta las posibilidades para cambiar el mundo: cortar, formar o reunir materiales; mover objetos de un lugar a otro; llegar más lejos con las manos, voces y sentidos. El ser humano se sirve de la tecnología para intentar transformar el mundo afín de que se adapte mejor a sus necesidades. Tales cambios pueden referirse a requerimientos de sobrevivencia como alimento, refugio o defensa; o pueden relacionarse con aspiraciones humanas como el conocimiento, el arte o el control. Pero los resultados de cambiar el mundo son con frecuencia complicados e impredecibles; pueden incluir beneficios, costos y riesgos inesperados -los cuales pueden afectar a diferentes grupos sociales en distintos momentos- Por tanto, anticipar los efectos de la tecnología es tan importante como prever sus potencialidades.
CIENCIA: CONOCIMIENTO PARA TODOS | ||
Sin embargo, el panorama está cambiando. Hay cada vez más conciencia de que la tecnología interviene en la vida cotidiana, confiriéndole cierto carácter a la civilización. Los proyectos de diseño tienen cada vez más presencia en los grados elementales, y el paso de las artes industriales y otros campos a la educación tecnológica recibe cada día más impulso. La relación entre ciencia, tecnología y sociedad ha adquirido un papel central en los programas de estudio.
La tarea, pues, es intercalar la educación tecnológica en los planes de estudio, así como usar la tecnología en la promoción del aprendizaje, y que los estudiantes estén informados de su naturaleza, posibilidades y limitaciones. Como creación humana, la tecnología tiene su propia historia e identidad, desligadas de las de la ciencia y las matemáticas. Históricamente, antecedió a la ciencia y sólo paulatinamente ha llegado a igualarse con ella, en el conocimiento de cómo trabaja el mundo natural. En la actualidad la tecnología se caracteriza, cada vez más, por las relaciones de interdependencia con las ciencias y las matemáticas. Los objetivos programáticos que se describen a continuación sugieren cómo deberían comprender los alumnos dichas relaciones.
En este capítulo se recomienda qué conocimientos, acerca de la naturaleza de la tecnología, se necesitan en la instrucción científica y se subrayan los modos de pensamiento que pueden ayudar a usarla en forma inteligente. El Capítulo 8 muestra los fundamentos en algunas de las principales tecnologías del mundo actual. El Capítulo 10 comprende una descripción de la Revolución industrial. El Capítulo 12 describe algunos conocimientos importantes para participar en el mundo tecnológico.
'Tecnología" es una palabra un tanto desgastada. Etimológicamente significa "cómo hacer las cosas", el "estudio de las artes prácticas". Hoy sin embargo se le asocia más con Innovaciones como lápices, televisión, aspirina, microscopios, etc.; también se refiere a actividades humanas que cambian ciertos aspectos de nuestro mundo, como la agricultura e incluso procesos como la crianza de animales, las elecciones o la guerra. Además, la tecnología se relaciona a veces con la industria o con aspectos militares, dedicados a producir y usar los inventos y los conocimientos especializados. En cualquiera de los sentidos anteriores, la tecnología tiene implicaciones económicas, sociales, éticas y estéticas que dependen de por qué y para qué se emplea.
Es probable que la clasificación de esos temas tome muchos años, cuando los alumnos emprendan actividades de diseño y tecnología. En primer lugar, deben emplear herramientas para realizar tareas científicas diversas y resolver así problemas prácticos. Mediante actividades de diseño y tecnología, los estudiantes pueden intentar solucionar algún problema relacionado con eventos del mundo real. Al realizar actividades de diseño el alumno puede toparse con temas tecnológicos, aun cuando no pueda definir qué es la tecnología. Debe abocarse entonces al empleo de herramientas e instrumentos científicos y al uso de los conocimientos prácticos para resolver problemas antes de poder comprender los conceptos subyacentes.
Del
nivel preescolar al segundo grado de enseñanza elemental
Cuando entran a la escuela, sin duda, los niños están bastante familiarizados con la tecnología. Se transportan en automóvil, manejan electrodomésticos, bicicletas, emplean utensilios de jardinería, ayudan en la cocina, manipulan con gran habilidad la tele, etc. También son exploradores e inventores por excelencia, sobre todo esto último: les gusta crear. La escuela debería brindarles oportunidades de examinar las propiedades de los materiales, de usar herramientas, de diseñar y construir objetos. Las actividades deberían comprender problemas y necesidades dentro y fuera de la escuela, que realmente interesen a los pequeños y estén dentro de sus posibilidades.
Durante esta etapa lo ideal sería canalizar la inventiva de los alumnos y aumentar el empleo consciente de herramientas: en este proceso, debe ampliarse también su comprensión de lo que es una herramienta (algún recipiente, papel y lápiz, cámara, lente de aumento, etc.). Por ejemplo, los niños de cinco años no tienen dificultad para diseñar y fabricar objetos a escala para sus ositos. Las mediciones que hagan deben ser de magnitudes que comprendan. Quedan excluidos por tanto la circunferencia de la Tierra y el diámetro de un microbio.
Al terminar el segundo grado de enseñanza elemental los alumnos deben saber que:
Durante este lapso se debe ampliar lo conseguido en los años anteriores, por ejemplo, aumentando la complejidad de las actividades de diseño. Con este método los alumnos enriquecen su repertorio de herramientas y técnicas, y mejoran su destreza en la medición, cálculo y comunicación. Las actividades que requieren el empleo de instrumentos (microscopios. telescopios. cámaras y grabadoras) tienen gran importancia para reforzar el concepto de que la ciencia está subordinada, en cierto sentido, a la tecnología. Asimismo, es importante que los alumnos desarrollen destreza en el empleo de las herramientas normales para fines personales.
Los estudiantes deben reflexionar respecto de la importancia de la tecnología, en especial de qué manera ayuda a las personas. Muchas de las complicadas consecuencias sociales del empleo de la tecnología pueden esperar, sin embargo, el alumno debe evaluar modos alternativos de hacer algo, y comparar ventajas y desventajas.
Al terminar el quinto grado de enseñanza elemental los alumnos deben saber que:
Ahora los alumnos son capaces de expresar una idea más precisa de lo que es la tecnología, y de sus coincidencias y divergencias con las ciencias. No comprenden con facilidad la diferencia entre ciencia y tecnología, porque consideran que el propósito de ambas (incluyendo los experimentos) es hacer que las cosas sucedan del modo que uno desea. No hay por qué insistir sobre las definiciones, pero puede dirigirse la atención de los alumnos hacia este tema cuando estén tratando de encontrar algo, o de hacer que suceda, o ambas cosas.
Además, cuando los alumnos empiezan a reflexionar en sus futuras ocupaciones, deben conocer las carreras donde intervienen ciencia y tecnología, como la ingeniería, la arquitectura y el diseño industrial. Mediante actividades dirigidas, lecturas, excursiones y entrevistas, los alumnos comprenderán la diversidad de ocupaciones relacionadas con la tecnología y las ciencias, y la preparación que requieren.
Al terminar el segundo grado de enseñanza media los alumnos deben saber que:
Además de participar en actividades de diseño, para ahondar en la comprensión de la tecnología los jóvenes tienen que desarrollar un sentido más comprensivo de las relaciones entre ciencia y tecnología, mediante las experiencias adquiridas y el estudio de la historia de la ciencia y la tecnología. Hay algunos episodios en la historia de la ciencia que ejemplifican la importancia de la tecnología en la ciencia, y la dificultad de separar una de otra. A propósito de lo anterior, la Revolución industrial tiene una gran importancia.
Al terminar el tercer grado de enseñanza media superior los alumnos deben saber que:
B.
Diseño y sistemas 
La ingeniería es
el campo que se asocia más estrechamente con la tecnología. Los
ingenieros resuelven problemas aplicando principios científicos. Diseñan
instrumentos, máquinas, estructuras y sistemas con el fin de obtener resultados
precisos, y lo deben hacer teniendo en cuenta las limitaciones de tiempo, de presupuesto,
legales, de disponibilidad de información y hasta de índole moral.
En resumen, la ingeniería tiene que ver principalmente con el diseño
de sistemas tecnológicos. Quizá
la mejor forma de familiarizarse con la ingeniería y el diseño es
mediante actividades dirigidas. Al participar en ellas, los alumnos deben aprender
cómo analizar casos, reunir información pertinente, definir los
problemas, generar y evaluar ideas creativas, proponer soluciones y evaluarías.
Para adquirir destreza en la solución de problemas, los alumnos necesitan desarrollar
habilidad en el dibujo y modelado, además de la capacidad de expresar, en lenguaje
claro, sus análisis, sugerencias y resultados. A medida que los alumnos participan
en actividades más complicadas, encontrarán restricciones más
serias, que implican la toma de decisiones y la necesidad de transar entre lo
que se desea lo posible. El concepto del compromiso, balance o transacción
en la tecnología, y en general en todos los sistemas sociales, es fundamental,
por lo que los profesores deben incluirlo en tantos contextos de solución
de problema como sea posible. Los alumnos deben ser explícitos en sus propias
propuestas sobre lo que se está intercambiando. Deben aprender a esperar
lo mismo de otras personas que propongan soluciones técnicas, económicas
o políticas. Otro de los conceptos centrales en el estudio de los sistemas
tecnológicos debe ser la retroalimentacíó,y es probable que
los alumnos se enfrenten con él en biología, fisiología,
política, juegos, en la simple conversación y hasta cuando manejen
herramientas y máquinas. El alumno debe comprender también que la
tecnología tiene siempre efectos secundarios, y que todo sistema tecnológico
es falible. Al principio, estas ideas se pueden introducir con sencillez, para
destacarías y precisarías en los grados superiores. Al igual que
con la transacción y la retroalimentación, estos nuevos conceptos
deben manejarse en diversos contextos. Los diarios son una fuente inagotable de
ejemplos.
Los niños deben diseñar herramientas sencillas y emplearlas para realizar algún trabajo. Deben definir un objetivo para planear, diseñar, evaluar y modificar el diseño con la ayuda adecuada. Podrían necesitar ayuda para identificar problemas que les sean Interesantes y que a la vez estén dentro de sus posibilidades. Después de adquirir experiencia trabajando en un problema, pueden tener mayor soltura en el siguiente diseño y sentirse con más confianza al atacarlo.
Una de las consideraciones en el diseño, que debe mostrarse desde el principio, es la de los compromisos o transacciones. La seguridad, el tiempo, el costo, los hábitos escolares, el espacio, la disponibilidad de materiales y demás aspectos reales restringen los proyectos de los alumnos. Los profesores pueden argüir que también los adultos enfrentan restricciones al diseñar cosas, y que el reto real -para niños o adultos- es inventar soluciones que ofrezcan buenos resultados, a pesar de las restricciones. En los primeros años escolares los niños tal vez se inclinen por la primera idea de diseño que les venga a la mente, sin mucha paciencia para hacer correcciones. Siempre que sea posible, se les debe animar a mejorar sus ideas; lo más importante empero es que confíen en su capacidad de análisis y lleven a cabo actividades de diseño. Cuando terminen sus proyectos, los alumnos serán capaces de expresar lo que les gusta del diseño de los demás.
Al terminar el segundo grado de enseñanza elemental los alumnos deben saber que:
Las personas emplean objetos e idean maneras para resolver problemas.
Los alumnos deben sentirse cada vez más a gusto al realizar diseños y analizar los resultados: "¿Funciona?", "¿podría hacer que funcionara mejor?", "¿podían haber empleado mejores materiales?" A medida que los alumnos tienen más experiencia, necesitarán menos dirección. Deben darse cuenta de que el trabajo en grupo y la iniciativa individual ayudan a detectar y corregir fallas en el diseño. Deben comenzar a sentirse motivados con retos que los impulsen a resolver un problema, generar criterios para una solución aceptable, sugerir soluciones, ensayarías, para después hacer ajustes o intentar otra solución.
A medida que los alumnos realizan actividades más complejas de diseño se debe subrayar la noción de que, en general, no existe un diseño óptimo para un producto o proceso, sino más bien una diversidad de alternativas. Una manera de alcanzar esta meta es formar varios grupos que diseñen e implementen soluciones para resolver el mismo problema; el siguiente paso consiste en discutir las ventajas y desventajas de cada una. Lo ideal es que los problemas sean "reales" y atractivos para los alumnos.
Al terminar el quinto grado de enseñanza elemental los alumnos deben saber que:
Al solucionar un problema pueden crearse otros.
Una
idea que debe inculcarse en los grados intermedios es la de que los sistemas complicados
requieren mecanismos de control. La mayoría de los alumnos conoce el termostato
para controlar la temperatura de una habitación; éste puede servir
como modelo de todos los mecanismos de control. También pueden investigar
cómo funcionan los controles en diversos sistemas: máquinas, competencias
atléticas, política, el organismo humano, el aprendizaje, etc. A
partir de cierta etapa los alumnos deben tratar de inventar mecanismos de control
-no forzosamente mecánicos o eléctricos- que ellos mismos puedan
poner en funcionamiento. El concepto de "efecto secundario" se puede
citar en este nivel, quizás estudiando casos reales de tecnologías
que hayan causado efectos inesperados, como los antibióticos, los automóviles,
los esprays, etc. Los alumnos deberían encontrarse con restricciones más
complicadas al trabajar en actividades de diseño. Asimismo, deben familiarizarse
con ejemplos reales de cómo se usan el sobrediseño y la redundancia
para compensar el grado de incertidumbre.
Al terminar el segundo grado de enseñanza media los alumnos deben saber que:
Los sistemas fallan porque tienen partes defectuosas o mal intercaladas, porque se emplean en forma distinta de la esperada para que funcionen, o cuando de plano el diseño es deficiente. Los métodos más comunes para evitar las fallas son probar las partes y procedimientos, el sobrediseño y la redundancia.
Se debe dedicar el tiempo necesario a reafirmar los conceptos de recursos (herramientas, materiales, energía, información, personas, capital y tiempo), sistemas, control e impacto, que ya se habían presentado en grados anteriores. Los alumnos deben desarrollar su creatividad y pensamiento crítico, emprendiendo trabajos más complejos de diseño y tecnología. Necesitan practicar individual y grupalmente, para definir y desarrollar ideas.
Entre los conceptos nuevos que deben presentarse en el nivel medio escolar están el análisis de riesgos y la evaluación tecnológica. Los alumnos deben percatarse de que los sistemas diseñados son susceptibles de fallar, pero es posible reducir los riesgos implementando ciertas medidas: sobrediseño, redundancia, diseños a prueba de fallas, más investigación, más controles, etc. También deben reconocer que esas precauciones incrementan los costos, y que en general Los diseños ideales son una entelequia.
Como ningún conjunto de precauciones puede reducir a cero el riesgo de una falla en el sistema, con frecuencia es necesario comparar los riesgos potenciales de las tecnologías. La elección no estriba entre una opción de alto riesgo y una sin riesgos, sino entre diversas acciones, las cuales implican siempre cierto peligro.
El análisis de riesgos conlleva el examen de las probabilidades de eventos, y riel grado de catástrofe de esos eventos. Mediante encuestas y entrevistas los jóvenes aprenderán que es difícil comparar riesgos, porque la percepción de éstos es variable. Esta influencia se puede deber a asuntos tales como si el riesgo es gradual o instantáneo (por ejemplo, el calentamiento global comparado con los accidentes aéreos), o como cuánto control cree tener la gente sobre los riesgos (por ejemplo, fumar comparado con ser alcanzado por un rayo), o como el modo en el que se expresa el riesgo (por ejemplo, la cantidad de personas afectadas en comparación con la proporción de afectados).
Al terminar el tercer grado de enseñanza media superior los alumnos deben saber que:
Del
nivel preescolar al segundo grado de enseñanza elemental
Las actividades de diseño ofrecen a los niños la oportunidad de resolver problemas, de emplear adecuadamente herramientas, de medir, de hacer estimaciones razonables y de comunicarse con claridad. Asimismo, estas actividades permiten a los alumnos ponderar los efectos de sus inventos. Por ejemplo, si en una clase un grupo de niños quiere construir un tanque grande de poca profundidad, para simular el ambiente oceánico, todos deberían describir lo que sucede si el tanque tiene fugas, si esta actividad interfiere con otras, si hay otro modo de aprender acerca de los océanos, etc. Generalmente, los niños pueden comenzar a aprender los efectos que tienen las personas sobre su ambiente. En este nivel, los niños ya pueden anticipar que al resolver algunos problemas se pueden presentar otros, pero por ahora no se debe hacer demasiado hincapié en asuntos de impacto social. Con ello se podrían poner demasiados obstáculos y hacer menos atractiva la tarea.
Al terminar el segundo grado de enseñanza elemental los alumnos deben saber que:
Del
tercero al quinto grados de enseñanza elemental
Los alumnos pueden interesarse en comparar la tecnología actual con la de otros tiempos, así como la tecnología en sus vidas cotidianas con la de otros lugares en el mundo. Pueden imaginarse cómo sería su vida sin determinados adelantos, al igual que la nueva tecnología del futuro. Al leer sobre otras civilizaciones o sobre épocas anteriores podrán apreciar el papel central que juegan distintas tecnologías. Pueden participar en campañas relacionadas con la tecnología, como el ahorro de energía, reciclaje de materiales, reducción de la basura o cosas por el estilo. El manejo de desperdicios puede ser un tema especialmente comprensible y útil, para dirigir su atención hacia los efectos colaterales de la tecnología.
Al terminar el quinto grado de enseñanza elemental los alumnos deben saber que:
Para enriquecer su concepto de cómo la tecnología ha modificado la vida de la humanidad, los alumnos tienen que examinar lo que sería la vida en distintos entornos tecnológicos del pasado. Deben darse cuenta de que hubo cambios importantes en las vidas de las personas cuando, mediante la tecnología, dispusieron de más y mejores alimentos, controlaron los desechos, dispusieron de calor y luz en sus hogares, y se transportaron con más rapidez.
Se deben emplear medios históricos y literarios para imaginar qué puede suceder en el futuro, y para reflexionar acerca de la capacidad, algo limitada, de las personas para predecir el futuro. La ciencia ficción y las novelas prefiguran cambios en la vida humana, que se podrían presentar como consecuencia de tecnología todavía no inventada.
Al terminar el segundo grado de enseñanza media los alumnos deben saber que:
Como se mencionó antes, el mundo real de los alumnos, complementado por estudio de caso, favorece el análisis de asuntos relacionados con la forma en que la sociedad responde a la amenaza del cambio tecnológico, ya sea adoptando nuevas tecnologías o prohibiendo el empleo de las existentes. Lo que los profesores deben evitar es que los estudios de caso sirvan para promover determinado punto de vista. El papel del profesor no es proporcionar a los alumnos respuestas "correctas" acerca de la tecnología, sino alentar a los alumnos para que hagan preguntas pertinentes.
Los alumnos pueden agregar detalles a su percepción de los efectos de la presencia humana en el medio ambiente. Por ejemplo, deben ser capaces de citar ejemplos de cómo cambia un ecosistema al introducir especies nuevas. En resumen, se debe crear una conciencia de que las personas pueden tomar ciertas decisiones sobre qué vida va a continuar, y también se debe hacer conciencia de la responsabilidad de asumir el poder.
Por ejemplo, muchos estadounidenses reconocen que la tecnología les ha proporcionado nuevos bienes y servicios, pero no reconocen que la industrialización de la agricultura, al eliminar la necesidad del trabajo infantil en el campo, hizo posible su ingreso a la escuela y el aumento del nivel general de educación. Estos aspectos de los impactos sociales deben estudiarse, al igual que los que afectan la salud humana y el ambiente.
Al terminar el tercer grado de enseñanza media superior los alumnos deben saber que:
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