LAS TEORÍAS Y MODELOS EN LA EXPLICACIÓN CIENTÍFICA: IMPLICANCIAS PARA LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS
Sonia Beatriz Concari*
Resumen:
La explicación científica ha sido considerada uno de los principales problemas a los cuales la epistemología debería responder. Explicar es justamente una de las operaciones esenciales de las que se ocupa la ciencia. En esta presentación se aborda el problema de la explicación científica, analizando distintas posiciones epistemológicas con relación al problema de la explicación, al rol de las teorías y de los modelos en la explicación científica, así como sus implicancias para la enseñanza de las ciencias. Sosteniendo que la explicación y su comprensión por parte de los estudiantes pueden mejorarse a través del empleo de modelos adecuados, se propone la adopción de criterios para la selección de los modelos que se utilizan para la enseñanza. Palabras clave: explicación cientifica; teorías y modelos conceptuales; enseñanza de las ciencia
Abstract: Scientific explanation has been considered as one of the main problems epistemology should attend. Explaning is just an essential operation science deals with. Different epistemological positions related with the problem of scientific explanation and the role of theories and models in scientific explanation are analysed. The implications for science teaching are also considered. Assuming that explanation and its comprehension by students may be improved employing appropriate models, criteria for selecting teaching models are proposed. Keywords: scientific explanation; theories and conceptual models; science teaching
Introducción
Un aspecto fundamental en la Física y por ende en la enseñanza de la Física es la modelización, entendida como el establecimiento de relaciones semánticas entre la teoría y los fenómenos u objetos. Producto de una construcción humana, un modelo conceptual es concebido como una representación posible del mundo físico. En general, un modelo representa la situación real de manera incompleta, aproximada e inexacta, pero es más simple que ella. Por ejemplo, al modelizar la tierra como una partícula, o una banda de goma como un sistema elástico lineal, podemos responder a algunas preguntas relativas al movimiento de la tierra y al estiramiento de la banda respectivamente, pero no logramos resolver todos los problemas que pueden plantearse en torno de estos dos sistemas. Podemos explicar ciertos fenómenos relacionados con cada uno de estos objetos, percibidos directamente o evidenciados a través de información contenida en datos obtenidos con anterioridad. Una gran parte de la comunidad científica y educativa en ciencias acepta la idea del conocimiento concebido no como una aproximación gradual a la verdad sino como acceso al mundo, como medio para otorgarle sentido, explicándolo y considerando que una cosa y la comprensión correcta de ella son muchas veces inseparables.
* Professora Titular do Departamento de Ciências Naturais, Facultad de Humanidades y Ciencias. Professora Adjunta do Departamento de Física, Facultad de Ingeniería Química, Universidad Nacional del Litoral. Santa Fe, Argentina (e-mail: sconcari@fiqus.unl.edu.ar).
No obstante, términos expresados en estos párrafos tales como modelo, conocimiento, explicación, representación y comprensión, no tienen cada uno un único significado universalmente consensuado. En esta presentación, se abordará el problema de la explicación científica, las formas que ésta adopta, el rol que le cabe en el proceso de construcción de conocimiento, su relación con las teorías y los modelos y las implicancias para la enseñanza de las ciencias naturales.
El problema de la explicación Con relación al problema de la explicación científica, cabe preguntarnos:
¿Cómo es concebida la explicación por las distintas corrientes epistemológicas?
¿Qué respuesta ofrecen los epistemólogos al problema de la explicación científica?
¿Cuáles son sus posturas con respecto a los modelos y teorías científicas que intentan explicar el mundo?
La principal cuestión acerca de la epistemología hoy, es si se preocupa por cuestiones normativas o por cuestiones fácticas.
Reconocemos que la preocupación de Popper (1976) está más relacionada con las primeras mientras que la de Kuhn (1962) atiende preferentemente a cómo él ve que los desarrollos científicos han ocurrido.
Las diferentes explicaciones que los epistemólogos arrojan sobre el éxito de la ciencia se refieren, aunque de manera diferente, al poder explicativo de las teorías que la conforman, conviniendo en general acerca de que ese éxito supone su capacidad para predecir sucesos naturales y manipular objetos de la naturaleza. Este punto de vista es actualmente sólo objetado por el relativismo.1 La polémica entre Toulmin y Nagel2 sobre si la Filosofía de la Ciencia debiese ser un estado del proceso científico en vivo o un estudio de los problemas de explicación y confirmación tal como fueron formulados por la lógica deductiva, también está aún presente. Sea desde lo normativo o desde lo fáctico, la explicación científica se ha considerado uno de los principales problemas al cual la epistemología debería responder. Para abordar el problema de la explicación, la primera cuestión a la que deberíamos intentar responder es qué es lo que se entiende por explicación. Claramente la preocupación se centra en un significado del término relacionado con la ciencia, es decir como explicación científica. No se alude aquí a otros significados de explicar como dar reglas de acción (por ejemplo, explicar cómo se confecciona un informe), dar el significado de una palabra (por ejemplo, explicar que significa informar), u otros del mismo tenor. Por ejemplo, con referencia a la explicación de la experiencia de Oersted, para Kuhn la explicación substancialista (la descripción de la corriente eléctrica como constituida por un flujo de electrones puestos en movimiento por la energía de la pila) es considerada la explicación causal correcta: “La causa propiamente dicha reside en una substancia específica que circula realmente por el hilo, no en virtud de una ecuación matemática, como el flujo de energía que es ficticio...” Por el contrario, Halbawchs dice que el poder explicativo del energetismo3 es incompleto pues “permite decir cómo, en qué cantidad, según qué ley precisa tal forma de energía se transforma en tal otra, pero no puede explicarnos porqué precisamente esta forma y no otra es la que aparece en tales circunstancias”.
1 Aún Feyerabend en sus primeras críticas acepta que el desarrollo científico está ligado a la noción de teoría y a la sucesión de ellas en la historia de la ciencia, por las más adecuadas.
2 Citado por Losse (1979), p.14.
3 Halbawchs se refiere a la explicación que asigna la causa de la corriente eléctrica a la pila porque es la que proporciona la energía sin la cual no se produce corriente.
