Historia, Filosofía y Enseñanza de la Física

Introducción

La relevancia de la Historia y la Filosofía de las Ciencias en la Enseñanza de las Ciencias es un tema aún cuestionado por algunos prestigiosos educadores y científicos, aunque los argumentos favorables a la enseñanza de las ciencias asistida por su historia y filosofía son casi concomitantes con la introducción de la ciencia como contenido de la enseñanza. Bevilacqua et al (2001) sitúan el inicio de los mencionados argumentos a mediados del siglo XIX, en 1856, cuando el Duque de Argyll, exponiendo en la Asociación Británica para el Avance de las Ciencias sustentaba que:

“Lo que queremos en la enseñanza para los jóvenes no son solo simples resultados, sino métodos y por encima de todo la historia de la ciencia”

Matthews (1994) está, entre los que considera uno de los precursores de la introducción de la Historia y la Filosofía de la Ciencia en la Enseñanza de la Ciencia, a Ernst Mach (1838-1916) y a los educadores norteamericanos Jonh Dewey, James Conant y Gerald Holton. Esta lista pudiera ampliarse con otros nombres como el del físico francés Paul Langevin, quien ha estado profundamente involucrado en cuestiones de enseñanza, también pudiera en estos momentos mencionarse al Premio Nobel de Física Leon Lederman y sin la trascendencia internacional de los mencionados, hay dos nombres en Cuba que pudieran unirse a esta lista y que después trataremos en su justa medida, ellos son: Félix Varela y Enrique José Varona.

No obstante lo apuntado, la historia del empleo de la Historia y la Filosofía de la Ciencia en la Enseñanza de la Ciencia no presenta un desarrollo lineal. Después de la Segunda Guerra Mundial a pesar del éxito que tuvo el denominado Proyecto Harvard de Enseñanza de la Física, coordinado por Gerald Holton, F.J. Rutherford y F. Watson, se produjo un distanciamiento tan significativo entre la Historia y la Filosofía de la Ciencia y la Enseñanza de la Ciencia, que R.A. Duschl escribió en 1985 un artículo intitulado “Science Education and the History and Phylosophy of Science: Twenty-five Years of Mutually Exclusive Development”. Entre los factores responsables de ese distanciamiento se puede señalar la influencia de la psicología conductivista que propendió en la enseñanza a enfatizar en aspectos de interés pragmático, tal es el caso de la reforma realizada en EEUU en la enseñanza de las ciencias en el período post-Sputnik y que está simbolizado por el PSSC en el caso de la Física. El referido distanciamiento significó un perjuicio para la enseñanza de las ciencias, ya que este período de mayor distanciamiento, coincidió con un intenso desarrollo y profesionalización de la historia de la ciencia y también con la generalización en la filosofía de la ciencia de la crítica al empirismo lógico.

El crecimiento de los estudios en Historia y Filosofía de la Ciencia se intensificó en la segunda mitad del siglo XX, respondiendo a necesidades estrictamente intelectuales y conceptuales, ligadas al desarrollo de ciertas disciplinas, así como a necesidades sociales, resultantes de la creciente influencia que la ciencia y la tecnología pasaron a tener en la sociedad contemporánea. Esta influencia es tal que los científicos, historiadores, filósofos y educadores no pueden hoy día abstenerse de valorar críticamente la actividad científica, sus métodos, sus implicaciones políticas y los aspectos institucionales que le están asociados. Un argumento que puede reforzar lo antes planteado es que dos de los filósofos de la ciencia más importantes de nuestro siglo, llegaron a sus teorías a partir de que tuvieron que enfrentar la enseñanza de la Física, ellos son Gaston Bachelard y Thomas Kunh (Asúa 1997). Del mismo modo las ideas de Jean Piaget relativas al aprendizaje han sido extendidas a la interpretación de la historia de la ciencia (Piaget y García 1982)

Filosofía de la Ciencia y Didáctica de la Ciencia

La Filosofía desde sus orígenes se ha preocupado por dar respuesta a la interrogante de cómo se forma el conocimiento y en particular el conocimiento científico. En este sentido, amén de otros enfoques, se revelan nítidamente dos corrientes que resultan contrapuestas: la racionalista, que destaca la importancia que la razón y los conceptos creados por la mente, tienen en el proceso de formación y fundamentación del conocimiento científico (Descartes, Kant) y la empirista, que pone acento en la justificación del conocimiento a partir de los datos suministrados por la experiencia sensible (F. Bacon, Hobbes, Hume, Locke). A través del tiempo esas corrientes han tenido diferentes seguidores e interpretaciones que llegan hasta nuestros días, las dos indistintamente aportan aspectos significativos para el aprendizaje de las ciencias, de hecho el modelo de aprendizaje por descubrimiento, que tuvo su base en rasgos de la escuela empirista, estuvo enmarcado en un inductivismo extremo, lo cual provocó su fracaso, por la falta de atención a los contenidos y la insistencia en una actividad completamente autónoma (Gil 1993), pero se puede valorar que el aprendizaje por descubrimiento no debe rechazarse totalmente, pues constituyó un intento de aproximar el aprendizaje de las ciencias a las características del trabajo científico, aunque no se puede pretender que el profesor durante el proceso de enseñanza-aprendizaje coloque al estudiante en el aula en las condiciones del investigador científico.

De igual forma la escuela racionalista ha dado sus aportes en la fundamentación de la adquisición de conocimientos, lo que se hace patente sobre todo en la actualidad, pues hasta finales del siglo XIX, la mayor parte de la comunidad científica no concordaba con que se obtuviera un conocimiento de manera teórica, si no le precedía un experimento; ya a principios del siglo XX comienza a desarrollarse en la ciencia el método hipotético deductivo, tal es el caso de Planck en el año 1900 con la cuantización de la energía, los trabajos acerca de la relatividad de Einstein, la obtención de la ecuación de Schrödinger, etc.

Adentrados en el siglo XX, surge una posición constructivista para la que el conocimiento es una construcción de la inteligencia humana que va creando estructuras nuevas a partir de los conocimientos que se poseen (Mellado y Carracedo 1993). Con la orientación constructivista sobre la enseñanza-aprendizaje de la ciencia se produce una evidente aproximación de la actividad de aprendizaje a la formación de los conocimientos científicos, por eso para llevar a la práctica las propuestas constructivistas de cualquier variante, es necesario tener una sólida comprensión de la forma en que la ciencia ha transitado hacia el conocimiento científico, por lo que aquí subyace, como algo imprescindible, el conocimiento de la Historia y la Epistemología de la Física (Alamino, Aguilar y Gonzáles 2003).

El constructivismo tiene muchos aspectos importantes, es superior a la teoría conductista pues este hace hincapié en que el alumno participe en el aprendizaje, en la comprensión de los esquemas conceptuales de los alumnos, para obtener una buena enseñanza. Los constructivistas constituyen una mejora importante de la enseñanza, inspirada en el estímulo-respuesta-refuerzo y su paralelo entusiasmo por enunciar los objetivos en términos de conducta. Hacen hincapié en el diálogo, la conversación, la discusión y justificación de las opiniones del estudiante y el profesor en el contexto social. (Matthews 1994). De manera importante es bueno destacar en el constructivismo que se trabaje la comprensión como objetivo de la enseñanza.

Independientemente de aciertos y críticas, las tendencias educativas anteriormente expuestas, contribuyeron y seguirán contribuyendo a la formación de un cuerpo de conocimientos, que apunta a la necesidad de involucrar a los alumnos en la construcción del conocimiento científico para que el aprendizaje sea más significativo y duradero (National Research Council, 1996 citado por Valdés, 2002)

Ahora bien el constructivismo se ha mostrado como un paradigma coherente y fundamentado para el aprendizaje de las ciencias, pero no puede considerarse como un paradigma dominante único, que excluya a otros. Shulman (1986) plantea que en educación, la coexistencia de escuelas divergentes de pensamiento, lejos de ser una debilidad de desarrollo, puede ser más bien un estado natural y una muestra de madurez.

Entre los autores que podemos de alguna manera enmarcar, aunque con muy distintos matices, con una postura constructivista tenemos a Popper (falsacinismo), Lakatos (metodología de la investigación científica), Laudan (tradiciones de investigación), Toulmin (evolucionismo) y finalmente Kuhn ( revolucionismo). Todos estos filósofos de la ciencia tratan de dar una explicación con sus teorías, acerca de cómo se construye el conocimiento científico, sin embargo sus apreciaciones, constituyen criterios parciales, unilaterales, que han elevado al plano de lo absoluto. Si se aprecian bien los criterios de estos filósofos, es opinión del autor que casi exclusivamente todos, constituyen partes integrantes de la teoría marxista-leninista del conocimiento que los trata interrelacionados dialécticamente.

También en la época contemporánea existen algunas teorías relativistas de la filosofía de la ciencia, que como el anarquismo epistemológico de Feyerabend, niegan la existencia de un conocimiento científico universal. Parten de la base de que hay diferentes tipos de ciencias y de conocimiento científico, según las diferentes culturas y los diferentes entornos sociales en los que estas ciencias se desarrollen. (Mellado y Carracedo 1993).

En este caso el relativismo es antagónico no sólo con la Didáctica de las Ciencias sino con la educación en general (Burbules y Linn 1991), sin embargo se puede considerar positivo el respeto hacia una serie de modelos que históricamente han supuesto avances en la enseñanza y aprendizaje de las ciencias en determinados contextos.

El falsacionismo de Popper (1983) considera que una teoría científica se rechaza por falsación cuando se encuentra un experimento crucial que la contradice. Con relación a esta afirmación, puede considerarse que Popper hace alusión a lo que en la dialéctica materialista se ha dado en denominar "la práctica como criterio valorativo de la verdad", entiéndase que una teoría realmente es correcta hasta que se encuentre un experimento que la contradiga. La ciencia va progresando y esto ocurre porque existen destronamientos por falsación de las teorías y su reemplazo temporal por otras más satisfactorias, o sea puede entenderse que ocurren períodos que revolucionan las teorías y conceptos de la ciencia, esto encaja perfectamente en la dialéctica marxista-leninista. Popper (1983) ha planteado que " la ciencia crece por sucesivas conjeturas y refutaciones".

Lakatos, Laudan, Kuhn y Toulmin en cambio consideran que las teorías científicas son entes complejos que no pueden rechazarse por falsación y que no existen los experimentos cruciales. ( Mellado y Carracedo 1993). Lo anterior es un criterio muy absoluto, porque con esta afirmación se está negando el papel que juega dentro del proceso de obtención del conocimiento científico, la experimentación, ya sea como fuente de conocimiento o como comprobación del conocimiento.

Para Lakatos (1981) los programas de investigación científica tienen núcleos centrales resistentes al cambio, y con la falsación se llegarían a rechazar la hipótesis auxiliares que podrían fácilmente sustituirse sin alterar lo esencial. Esto tiene su base en las categorías del materialismo dialéctico de la verdad absoluta y verdad relativa, que caracterizan el proceso de desarrollo del conocimiento y revelan la correlación que existe entre lo ya conocido y lo que será conocido debido al avance de las ciencias. (Rosental y Iudin 1981).

Plantea además Lakatos (1981) que el progreso científico se produciría por competencia entre programas, de manera tal que hay que considerar de forma simultánea las desventajas de lo viejo y las ventajas de lo nuevo, esto transparenta estar comprendido en la negación dialéctica. Nussbaum (1989) considera que lo planteado por Lakatos tiene relación con el cambio conceptual, pues este se produciría en los estudiantes cuando tengan insatisfacción con las ideas previas y las nuevas ideas le resulten útiles. La estrategia didáctica comenzaría identificando las ideas alternativas de los estudiantes, posteriormente se produciría un conflicto cognitivo por el uso de contraejemplos introduciéndose nuevas ideas con oportunidades para aplicarlas en situaciones diferentes.

Kuhn subrayó la noción de paradigma como un conjunto de creencias, valores y técnicas compartidos por la comunidad científica (Mellado y Carracedo 1993) y considera que existen períodos de ciencia normal en los que domina un determinado paradigma, y que su cambio se haría en un momento de crisis, que implica nuevos fundamentos, métodos y aplicaciones. El progreso científico existe cuando los nuevos paradigmas son más precisos, consistentes y tienen más capacidad de resolver problemas. Este planteamiento refuerza la idea que existe en la ciencia, y que corresponde al Materialismo Dialéctico, de que las revoluciones científicas son necesarias para el surgimiento de otros paradigmas.

Existe otra definición enunciada por Edgar Morin (citado por Ortega 2002) la cual en su formulación define el paradigma de manera más compacta, con los elementos fundamentales que la integran y privilegia el carácter social de la construcción dialéctica del conocimiento. Edgar Morin define el paradigma como un principio rector del conocimiento que fija un entramado de conceptos, relaciones y oposiciones fundamentales que norman el discurso socialmente construido de la ciencia como actividad social.

Laudan (1986) establece el concepto de tradiciones de investigación, incluyendo metodologías, problemas y teorías, semejante a los programas de investigación de Lakatos o a los paradigmas de Kuhn, pero para que se produzca un cambio en una tradición de investigación no basta con un cambio de teorías, sino que tienen que cambiar además los fines y la metodología.

Toulmin (1977) considera que las teorías científicas evolucionan por presión selectiva de las poblaciones conceptuales, Nussbaum (1989) apoya estas ideas para el aprendizaje científico y considera que el cambio conceptual en los estudiantes es gradual, de manera tal que se van incorporando ideas nuevas pero manteniendo algunas de las anteriores.

Gil (1992) critica el modelo de cambio conceptual, ya que le parece una mala estrategia explicitar las ideas de los alumnos para después rechazarlas y propone una estrategia didáctica que plantea el aprendizaje como investigación a través del estudio de situaciones problémicas abiertas de interés para los alumnos, el aprendizaje es concebido no como un simple cambio conceptual, sino como un cambio a la vez conceptual, metodológico y actitudinal.

Otro aspecto señalado por Gil (1993) es que la ciencia se construye de forma social, por lo que también en el aprendizaje hay que reforzar los aspectos colectivos, el trabajo en colaboración y el clima del aula.

Como se aprecia en las valoraciones anteriores, la elaboración de teorías acerca de la enseñanza-aprendizaje se asientan sobre la base de presupuestos filosóficos, ya que estas teorías hoy más que nunca manifiestan como tendencia que la vía a través de la cuál se produce el aprendizaje de las ciencias está muy cercano a cómo este se ha producido a través de la evolución de la humanidad. Por lo que llámese Epistemología o Teoría del Conocimiento, es en esta base filosófica donde hay que indagar para posteriormente enseñar ciencias.

La Historia de la Física como Ciencia

Un Diccionario Enciclopédico de la Lengua Castellana publicado en Argentina hace ya algunos años (1956), cuando explica el significado de la palabra historia expone: “Relato verídico y cronológico de los hechos memorables del pasado”. El Diccionario de la Real Academia Española (ENCARTA 2004) expresa “Narración y exposición de los acontecimientos pasados y dignos de memoria, sean públicos o privados”. Como se aprecia, no ha cambiado mucho con el tiempo la definición de historia que traen los diccionarios, pero ¿será esta una definición acertada para la Historia de la Ciencia o de la Física en particular? ¿Podríamos añadir que los hechos memorables tengan que ver con la Física y ya estaría resuelta la situación?, evidentemente no.

Sin pretender hacer una definición completamente acabada, se puede decir que: la Historia de la Física se ocupa de investigar el proceso de formación y desarrollo de la Física, enfrentándose a tareas como la de reconstruir el camino por el que ha transitado la Física, clasificando los hechos, ordenándolos lógica y cronológicamente, con el propósito de desentrañar por qué la Física ha transitado por ese camino y no por otro, de forma tal que pueda establecerse una relación causal entre los hechos.

Para los que estamos relacionados con las ciencias exactas, puede llevarnos al asombro el que puedan establecerse leyes que describan y rijan el progreso de la Física, en honor a la verdad: hoy esas leyes no existen, quizás por la juventud que vive la Historia de la Física. No obstante podremos argumentar el cumplimiento de algunas regularidades que en realidad son del desarrollo de la ciencia en general, o de la Filosofía en particular, pero a las que la Historia de la Física se ajusta.

El modo de producción de una época determina, en última instancia, el desarrollo de la Física.

El desarrollo de la Física, como es posible no lo sea el de otra ciencia, depende del estado del desarrollo de la técnica y la producción, así como de sus necesidades. El descubrimiento de nuevas partículas ha estado supeditado a las posibilidades de la construcción de potentes aceleradores. Las necesidades de la búsqueda de nuevas fuentes de energía ante el peligro del agotamiento de las fuentes tradicionales, ha hecho avanzar a pasos agigantados la energética nuclear.

¿Por qué el condicionamiento en última instancia? Pues porque existen diversos factores que influencian el desarrollo de la Física: la política, la religión, el arte y hasta las modas.

La influencia de la política ha conducido a un acelerado desarrollo de diferentes ramas de la Física, como lo es el caso de la Física Nuclear. Del núcleo, cuya existencia fue establecida a principios del siglo XX, se conoce posiblemente más hoy que del agua, ese preciado líquido, con el que el hombre ha estado relacionado desde su aparición sobre la faz de la Tierra. Esta afirmación la corrobora unas palabras de Linus Pauling cuando expresó: “El agua es el desierto de la Química” (Corrieri de la Sera, 5 de junio de 1994). Uno de los hechos más evidente de la influencia de la religión en el progreso de la Física es el tristemente célebre diferendo de la Iglesia Católica con Galileo (Alamino, Palabra Nueva 1997).

Cuando estamos tratando de la influencia del modo de producción en el desarrollo de la Física, debemos hacer notar que han existido tendencias, a las que se les ha denominado externalistas, que para explicar el desarrollo de la Física tratan de mostrar que la obra de los físicos no es sino el reflejo o derivación de los problemas a los que se enfrenta la producción. Una muestra de esta tendencia se puede apreciar en el informe presentado por Boris Hessen ante el II Congreso Internacional de Historia de la Ciencia y la Tecnología celebrado en Londres en 1931 y que se tituló: “Las raíces socioeconómicas de la Mecánica de Newton”. En contraposición al externalismo, hay tendencias internalistas que tratan de encontrar las motivaciones del desarrollo de la Física dentro de ella misma. Esta es una verdad en parte pues, ¿cómo entonces explicar el surgimiento de la Teoría Especial de la Relatividad? De qué lado está la razón? Quizás, con un cierto criterio algo ecléctico, el autor de estas líneas piensa que ninguna de las dos tendencias, consideradas en absoluto, puedan ser capaces de reflejar el fenómeno del desarrollo de la Física en toda su extensión.

En la Historia de la Física se alternan los períodos evolutivos y revolucionarios.

Durante años pueden estarse enriqueciendo los conocimientos de Física, sumándose hechos que encajan en las teorías existentes o que exigen de estas cierto acomodo, de esta forma evoluciona la Física. Por el contrario, han existido períodos (más o menos extensos) en los que las teorías existentes entran en contradicción con los hechos científicos que van apareciendo, se agudizan las discusiones científicas que ahora tienen que ver con problemas esenciales y se produce un salto hacia una nueva concepción teórica, en ese caso decimos que se ha producido una revolución. La primera revolución ocurrida en el campo de la Física se considera la que tuvo como iniciador a Copérnico, sucedido después por Galileo y concluida por Newton. No obstante esta apreciación existen opiniones que polemizan en el sentido de la existencia o no de continuidad en el desarrollo de la ciencia, dividiéndose en bandos los ruptistas de un lado y los continuistas de otro (Boido 1997).

Podrían exponerse muchas otras regularidades y discutirlas en detalle, mencionaremos finalmente dos que no necesitan de mucha argumentación:

• Avance en espiral de los conceptos y teorías de la Física.
• Enlace genético entre etapas de la Historia de la Física.

Además puede expresarse que en el desarrollo de la Historia de la Física se manifiesta, en algunos casos con gran agudeza, el enfrentamiento entre materialismo e idealismo y dialéctica y metafísica.

En cuanto a esto último, con denominaciones que resultan interesantes, se clasifican los que opinan que las teorías reflejan el mundo real o los que piensan que son simplemente instrumentos: realistas e instrumentalistas.

Sobre los métodos que emplea la Historia de la Física podemos citar el de las hipótesis (el cual no es propio de esta ciencia), el de la clasificación de hechos y hasta podemos pensar en la modelación psicológica de la actividad de un científico a partir de las condiciones históricas que lo rodeaban al realizar un descubrimiento (Daniushenkov y Corona 1991)

Algunas Dimensiones de la Historia de la Física en la Enseñanza de la Física.

Una de las dimensiones de la Historia de la Física, quizás la más socorrida es la motivación, la cual se puede lograr a través de la inclusión de datos biográficos de físicos notables o la narración de hechos científicos relevantes, que sirvan como propuestas para la indagación posterior por parte del estudiante. Esto presupone el empleo de tiempo extraclase y debe por tanto planificarse y buscarse el método de control. La interrogante de cómo Arquímedes resolvió el problema de la corona de Hieron, puede ser un ejemplo de tarea para los estudiantes (Maiztegui 1993). Otro, la indagación de cómo se descubrió el quark top. El autor de este ensayo ha podido comprobar que la asociación de nombres o hechos históricos con los conceptos expuestos en clase no solo motivan sino que sirven para memorizar conceptos y leyes.

Otra dimensión de la Historia de la Física en la enseñanza es la de promover la inteligibilidad de los contenidos (como fundamento). En este caso el enfoque histórico actúa como un auxilio en la tarea de enseñar física, por lo que no debe confundirse lo que se ha expresado, con el hecho de que el fin del maestro, no es enseñar historia de la física, sino ciencias físicas. La comprensión de un concepto como la dualidad onda partícula se puede ver mejor si se fundamenta a través de la polémica histórica entre las dos concepciones sobre la luz y los hechos experimentales que las han sustentado. La ley de caída de los cuerpos, tan contradictoria con la experiencia sensorial directa, se clarifica cuando se presenta la posición aristotélica y la contraposición galileana, con la correspondiente sustentación experimental (Miguel Hernández 1996). En particular la utilización de experimentos históricos, puede promover la inteligibilidad de los conocimientos de Física y también a través de ellos, mostrando el poderoso ingenio humano que ha rodeado a estos experimentos, motivar la iniciativa de los estudiantes. Es necesario recordar que una gran cantidad de experimentos, fundamentalmente hasta bien entrado el siglo XX, se hicieron con recursos muy modestos, algunos de ellos superados hoy por medios que están a nuestro alcance (Boido 1993).

La dimensión humanista es muy importante, pues como ya se apuntó no es necesario hacer grandes esfuerzos para darse cuenta que la ciencia en la actualidad es un componente integral de nuestro contexto social y que forma parte de los intereses personales, culturales, éticos, políticos, etc. El deterioro de los valores humanos en las sociedades que conviven el momento actual es un fenómeno que afecta a todas las naciones en mayor o menor medida. Es verdad que la formación de valores no es patrimonio exclusivo de la escuela ni de una asignatura en particular, pero esto no significa que se obvien las potencialidades de una asignatura y en particular la Física para la formación de valores (Alamino y Aguilar 1998). Laghi (1998) ha llamado la atención sobre “la extendida reducción de la educación a los aspectos meramente técnicos y funcionales…. las mismas ciencias pedagógicas y educativas aparecen más centradas en los aspectos del conocimiento fenomenológico y de la práctica didáctica y no en los del valor propiamente educativo, centrado en los valores y perspectivas del significado profundo”

La primera acción que un docente de Física debe desarrollar para contribuir a la formación de valores en sus educandos es hacer una presentación rigurosamente científica, en el más amplio sentido de la palabra, de los contenidos que imparte y comunicar la satisfacción por la tarea que realiza. En segundo lugar no debe dejar pasar por alto la inserción, en los momentos y lugares oportunos durante su clase, de comentarios sobre posturas mantenidas por físicos relevante (positivas o negativas), para contribuir significativamente a estimular la actitud valorativa en el estudiante. Si se quiere no hablar en abstracto se puede referir el profesor al caso de Galileo, de quién cuando se explica Física no puede obviarse. Este genio es un ejemplo de constancia y dedicación a la ciencia, a su trabajo, que mantuvo en las más difíciles circunstancias, tanto desde el punto de vista económico como por el rechazo que sus ideas tuvieron por parte de las autoridades eclesiásticas, que en aquella época se habían atribuido el poder de discernir entre lo correcto y lo incorrecto de una idea científica (Alamino 1997). Pudieran existir opiniones diversas en cuanto a la actitud asumida por Galileo de retractarse ante el Tribunal del Santo Oficio y esto puede ser explotado para promover la discusión y estimular el espíritu valorativo.

Newton es de esos reconocidos gigantes de la ciencia, pero su actuar ante determinadas situaciones ha recibido interesantes críticas, ¿por qué no aprovechar para fundir en una sola pieza lo que es algo indivisible, el hombre y el científico?

Son incontables las anécdotas, pasajes de la vida y posturas de los físicos que pudieran exponerse y que pueden servir para estimular la actitud valorativa de los estudiantes, bástenos aquí recordar unas palabras de Albert Einstein expresadas en 1936:

Gudémosno de predicar a los jóvenes el éxito en el sentido habitual como objetivo de la vida. Porque un hombre de éxito es el que recibe mucho de su prójimo, usualmente muchísimo más de lo que corresponde al servicio que presta. Sin embargo el valor de un hombre debería verse en lo que da y no en lo que pueda recibir”

Raíces históricas de la Enseñanza de la Física en Cuba.

En los momentos actuales, en que son tantas las inquietudes del profesorado de Física, por las dificultades que afronta la enseñanza de esta ciencia, una mirada retrospectiva a los que nos antecedieron, puede orientarnos en la necesaria continuidad, sin obviar los saltos y rupturas que el progreso impone

Félix Varela, uno de los primeros

Desde el siglo XVIII hay referencias (Daniushenkov y Corona 1991, Díaz 1991) de que en Cuba se enseñaban contenidos de física en determinadas instituciones de carácter religioso (católicas), incluida la Real y Pontificia Universidad de San Gerónimo de la Habana, fundada en 1728. El momento más prominente de esta etapa inicial de la enseñanza de la física en Cuba, se debe al presbítero Félix Varela Morales (1787-1853), quien entre 1811 y 1820, enseñó Filosofía en el Real y Conciliar Colegio Seminario de San Carlos y San Ambrosio en La Habana.

La actividad de Varela en la enseñanza de la ciencia es un asunto algo desconocido. En el año 1996 una colaboradora del autor (Melendrez, 1996) realizó una encuesta entre estudiantes y profesores de la Enseñanza Media en la provincia de Matanzas (120 estudiantes y 97 Profesores), con el propósito de detectar el nivel de conocimiento que se poseía en este entorno sobre aspectos relevantes de la vida y la obra de Félix Varela. La encuesta estuvo constituida por proposiciones para seleccionar entre verdadero o falso, como es natural, se incluyó en la misma alguna afirmación que relacionara la actividad de Varela con la ciencia, las respuestas satisfactorias fueron solamente algo superiores al 20%. Esta es una evidencia del desconocimiento de la actividad magisterial de Varela en la ciencia.

Una posible causa de este pobre conocimiento puede estar dada por la poca atención que en carácter de publicación y comentarios ha tenido la parte correspondiente a las Lecciones de Filosofía de Varela, donde se expone el Tratado de los Cuerpos, es decir, la Física. En una publicación que recopila importantes obras de Félix Varela, (Torres-Cuevas, Ibarra, y García, 1997), cuando se presentan las Lecciones de Filosofía, se justifica la no inclusión de las partes de esta obra que tienen que ver con la Física, aduciendo que los conceptos allí expuestos ya han sido superados. La referencia más relevante que conoce el autor con respecto al papel de Varela en la Física, se debe a un ilustre Profesor cubano de Física, catedrático de la Universidad de La Habana, el Doctor Manuel Francisco Gran Gilledo, quién en el año 1942 dictó una Conferencia titulada "Félix Varela y la Ciencia" y que después sería publicada en los Cuadernos de Historia Habanera (Gran 1945). Detalles importantes sobre Varela y la Física se presentan también en el artículo “La física en Cuba a finales del siglo XVIII y principios del siglo XIX” de Libertad Díaz Molina (1991).

En 1811 se inicia Varela en la Cátedra de Filosofía en el Real y Conciliar Colegio Seminario de San Carlos y San Ambrosio. Al siguiente año aparece su primer "Elenco" en el que se plantean cuestiones de Física, Química, Meteorología y Astronomía, afirmando en él que "la experiencia y la razón son las únicas fuentes o reglas de los conocimientos en Física" (en Gran 1945), de este modo valora justamente el papel de lo sensorial y lo racional en la adquisición del conocimiento, idea que regirá su magisterio.

Es justamente 1812 también el año en que se publican los dos primeros tomos de su obra Instituciones de Filosofía Ecléctica para el uso de la juventud estudiosa, al año siguiente apareció el tercero y en 1814 aparece el cuarto tomo, ya escrito en español como el tercero. Principalmente el cuarto tomo es el más interesante para las ciencias pues es donde, en particular expone una visión actualizada de la Física de la época.

Las Lecciones de Filosofía de Varela

En 1818 el Profesor de Filosofía del Seminario habanero, tuvo la satisfacción de ver publicados los dos primeros tomos de sus "Lecciones de Filosofía", un año después apareció el tercero y en 1820 el cuarto y último. Es en esta obra donde se resume la enseñanza científica de Varela y lo relativo a la Física y la Química está contenido en los tomos III y IV.

En las Lecciones aparecen mencionados o citados científicos contemporáneos de Varela como: Biot (1774-1862), Davy (1778-1829), Arago (1786-1853), Herschel (1738-1825), Humboldt (1769-1859), Oersted (1777-1851) y Volta (1745-1827). Otros también citados son: Lavoisier (1743-1794), Leibniz (1646-1716) y particularmente Newton (1642-1727).

Cinco ediciones tuvieron las Lecciones de Filosofía y siempre fueron corregidas y aumentadas considerablemente, sin omitir nada de las ediciones anteriores, aunque realmente, no puede decirse que se hallan actualizado al nivel de los conocimientos del año 1841 que es cuando sale la última edición revisada por el autor, de todos modos lo esencial ya estaba en la edición de 1818.

El propio Varela valorando su obra en la introducción declara: "No pretendo decir que todo lo que se encuentre en mis lecciones está demostrado, pero me atrevo a afirmar que hay muy poco en ellas que no lo esté, y aún en mis opiniones he procurado fundarme en hechos y verdades admitidas y demostradas"

Los buenos oficios del Obispo Espada le permitió al Profesor del Seminario, disponer de un gabinete experimental de Física para el uso en sus clases con lo cual se colocó en el plano de iniciador de la enseñanza experimental en Cuba, esto puede afirmarse teniendo en cuenta que en las Memorias de 1869-1870 de la Universidad de La Habana se precisa que el 20 de noviembre de 1843 es cuando empieza a formarse el gabinete de física de esta institución y que en un informe del propio Varela publicado en Madrid sobre el estado de los estudios en La Habana, el sacerdote reconoce que el Seminario de San Carlos posee un gabinete de Física que contiene aparatos de neumática, electricidad, galvanismo y astronomía, todos ingleses de la casa Adams (Gran 1945). Su actividad experimental está recogida en sus Lecciones de Filosofía y puede decirse que con ella enseña, complementa sus conocimientos e intenta investigar.

Varela no pudiera enmarcarse en lo que en mente tenemos que es un físico, en el sentido de un creador de nueva ciencia, pero no podemos obviar que en la Física que enseñaba se aprecian consideraciones personales sin dejar de mencionar que a partir de sus conocimientos de Física, trató de crear dispositivos mecánicos que amortiguaran el ruido ocasionado por las ruedas de los carruajes al desplazarse por el empedrado de las calles y en agosto de 1831 patentizó una rueda con estos propósitos (Reyes 1989). También trabajó en la confección de un aparato para acondicionar el aire en los hospitales, lo cual es descrito en el Repertorio Médico de La Habana en el año 1841(Reyes 1989).

Antes que Varela y como profesor de este en la cátedra de Filosofía del Seminario San Carlos y San Ambrosio, ejerció José Agustín Caballero (1771-1835), sacerdote y padre de la Filosofía cubana, que preconizó profundas y amplias reformas educativas y quién en sus clases de Filosofía introdujo referencias a la Física. Discípulos y seguidores de Varela fueron José Antonio Saco (1797-1879) y José de la Luz Caballero (1800-1862) a los que se le debe mencionar como continuadores en la potenciación de la enseñanza de las ciencias y en particular la Física. Es opinión del autor, que esta eclosión que se produce en la enseñanza de la Física en Cuba en la temprana primera mitad del siglo XIX, no tiene merecida continuidad a causa de que las condiciones políticas imperantes, hacen centrar la atención de los más ilustres pensadores cubanos, hacia los temas que tienen que ver con la política; la independencia de Cuba de España no podía esperar.

Segunda mitad del XIX e inicios del XX

Enrique José Varona (1849-1933), estuvo lejos de ser un maestro de Física, pero sus ideas pedagógicas y filosóficas, son de las de mayor influencia orientadora en la enseñanza de esta ciencia durante el período que se analiza. De Varona ha dicho Carlos Rafael Rodríguez que: cierra brillantemente el pensamiento del siglo XIX que iniciaran Caballero y Varela sobre todo, porque como ellos mantiene la línea de un pensamiento apegado al conocimiento del mundo circundante, apoyado en las ciencia naturales y cuyo objetivo esencial era la búsqueda de la verdad (citado por Instituto de Literatura y Lingüística de la Academia de Ciencias de Cuba 1989).

Un momento importante en que a Varona le toca desarrollar un papel protagónico es cuando se produce la primera intervención norteamericana en Cuba (1899-1902) y propone “La reformas en la enseñanza superior” (en Varona 1992). De esta reforma opinó el Dr. Alfredo Aguayo que: ” El cambio más profundo que en el terreno docente se ha concebido y realizado en nuestro país por iniciativa de un cubano es el de la enseñanza secundaria y superior dispuesto en junio de 1900 por el gobierno de ocupación militar” (en Chávez 2002).

Al margen de enjuiciamientos a Varona, por su declarada adhesión al positivismo, que pueden resultar tan justos como extemporáneos, esta posición filosófica, simiente de la pedagogía de Varona, significó de un saldo favorable en cuanto a lo que la enseñanza de las ciencias respecta, por la importancia que dio a la observación y la experimentación, así como a la inducción como métodos adecuados para el progreso del aprendizaje, por el énfasis en la sustitución de la enseñanza verbalista y retórica en favor de la objetiva y científica, así como tener en cuenta la preeminencia práctica de la enseñanza. Citemos a Varona:

• El proceso de la instrucción es un proceso de construcción; pero mucho se engañará el que crea que basta trazar un plano único, y explicarlo a todos los discípulos.
• He pensado que nuestros profesores debían ser solamente profesores, serlo en el sentido moderno: hombres dedicados a enseñar cómo se aprende, cómo se consulta, cómo se investiga; hombres que provoquen y ayuden el trabajo del estudiante; no hombres que den recetas y fórmulas al que quiere aprender en el menor tiempo la mayor cantidad de ciencias, con tal que sea la más aparatosa (en Varona 1992).

¿No parecen estas ideas de Varona salidas de planteamientos actuales que se hacen sobre el aprendizaje de las ciencias? ¿Será esta una prematura propuesta al modelo de aprendizaje como investigación?

Varona no fue el único pedagogo cubano relevante de este período, ni el único en abrazar ideas positivistas, pero sí resultó ser el que más trascendencia práctica tuvieron sus ideas.

Un maestro de Física: Manuel Gran

Manuel Francisco Gran Gilledo nació en el Cano, jurisdicción de Marianao el 28 de octubre de 1893 y obtuvo varios títulos en la Universidad de La Habana: arquitecto, ingeniero civil, doctor en ciencias físico-matemáticas y finalmente en ciencias físico-químicas. Comienza a trabajar como interino sin sueldo en la cátedra de física de la Universidad de La Habana en 1923 e inmediatamente comienza a explicar los dos cursos de Física Superior, dada la oposición de los alumnos a recibir los mismos de quién los debía impartir, a causa de la incompetencia que este manifestaba. Gran pasa después a ocupar plaza en propiedad y posteriormente, siguiendo varias oposiciones llega en 1927 a Profesor Titular de Física de la Escuela de Ciencias (LeRoy 1979)

La situación que encuentra Gran a su ingreso como docente en la Universidad de La Habana, era deplorable en cuanto al estado del equipamiento de laboratorio su uso y conservación, ausencia de libros de textos adecuados, así como pobre nivel de la física que se impartía, carente del uso del aparato matemático y más cercana a vulgarizaciones científicas que a lo que un curso universitario de Física requería.

Evidentemente en la Universidad de La Habana, fundada en 1728 se enseñaba la Física, primero como parte de los cursos de Filosofía con enfoque aristotélico y escolástico, que resultaban un tanto trasnochados y después continuó explicándose en forma especulativa y teórica, al retardarse esta institución en la obtención de equipamiento de laboratorio, en resumen la Universidad de La Habana, en cuanto a la enseñanza de la Física era portadora de un mal genético. La Física también se explicaba en los Institutos de Segunda Enseñanza y en algunos tópicos, señala el propio Gran refiriéndose a 1923, su nivel y extensión superaba a la de la universidad.

Cuando Gran inicia su trabajo universitario en el curso 1923-1924, se dirige a solucionar tres problemas: creación de un curso de Física Superior que mereciese ese nombre; organización del laboratorio para que llenase este fin de la mejor manera, y organización de un curso de manipulaciones consonante.

Entre otros esfuerzos de Gran por mejorar la enseñanza de la Física se puede mencionar la edición del libro "Elementos de Física", dirigido a estudiantes de segunda enseñanza. Este texto se ha publicado en dos extensos volúmenes que cuentan con más de dos mil grabados y cientos de ejercicios resueltos, en él se trata toda la física incluyendo la teoría especial de la relatividad, elementos de física atómica y radiactividad. La concepción del mundo que se expresa por Gran al exponer conceptos de implicaciones filosóficas, está basada en ideas materialistas mecanicistas y positivistas. Otros textos de este autor son: "Manipulaciones de Física", destinado a la segunda enseñanza, con 110 páginas y más de 85 grabados, "La onda luminosa”: esquema sobre la naturaleza de la luz, con 18 páginas y numerosos grabados, "Manipulaciones de Física", destinado a los alumnos de Física Superior, primer curso, con 82 páginas y numerosos grabados, otro de igual propósito, pero para el segundo curso, con 68 páginas y 65 grabados, "Elementos de dibujo", de 43 páginas y 178 grabados, "Aritmética práctica", conteniendo 170 páginas y 11 grabados y "La aritmética en la vida", en dos tomos, con cerca de 500 páginas, con elementos de Aritmética, Geometría y Álgebra para los dos últimos grados de la primera enseñanza.

Para la impartición de los cursos de Física Superior, Gran no tuvo modelo nacional, ayuda o consejo que seguir y enfrentaba la dificultad de no poder reproducir algún curso extranjero, pues los alumnos no estaban preparados para eso, es más tenía que impartir conjuntamente con la Física los precedentes matemáticos que esta necesitaba.

Ingentes fueron los trabajos que en unión de sus colaboradores tuvo que realizar Gran para dotar a la Universidad de La Habana con laboratorios de Física de un nivel que estuviera a la altura de la enseñanza superior, trabajando intensas jornadas que no solo incluyeron el trabajo técnico sino que resultó necesario organizar, limpiar y reparar el equipamiento y los locales Todo esto dio como resultado la elevación en el número y la calidad de las prácticas que los alumnos debían realizar.

Con Manuel Gran la cátedra de Física abrió sus puertas al exterior de la Universidad y sistemáticamente atendía a interesados en la Física, entre ellos especialmente a los profesores de la segunda enseñanza, que encontraron allí calor y entusiasmo en todos sus propósitos, consejo en sus problemas, respuesta a sus dudas y colaboración a sus trabajos. Así llegó la Física a enero de 1959.

Epílogo

Tratar temáticas de tanta amplitud como las que se proponen en el título de este trabajo, obliga al autor a hacer grandes esfuerzos de síntesis, al tiempo que corre el riesgo de omisiones involuntarias u obligadas, tal es el caso de lo que pudiera exponerse acerca del significado del papel de la Historia y la Filosofía de la Ciencia en la preparación del profesor de Física, así como fundamentar con más detalles determinadas afirmaciones, en particular sobre científicos, que en el texto anterior se hacen. Estas cuestiones han dado posibilidades de otros trabajos que el autor ha abordado, pero que no pueden ser incluidos en el presente porque lesionaría el propósito con que se ha realizado.

Notas:

* El autor pertenece al Departamento de Ciencias Exactas,
Universidad de Ciencias Pedagógicas "Juan Marinello", Matanzas, Cuba.

• Contacto: [email protected] y [email protected]

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