LA ENSEÑANZA DE ASTRONOMÍA EN EDUCACIÓN SECUNDARIA
Claudio Pastrana
Sistema de Educación Secundaria Superior, Uruguay
La enseñanza de Astronomía en Educación Secundaria.
La Astronomía como asignatura curricular tiene en Educación Secundaria de la República Oriental del Uruguay una trayectoria cercana al siglo (1889-2003). Se dicta hasta la fecha, sólo en cuarto año o primero de bachillerato en casi todos los casos. (Veremos las excepciones en un momento). Como asignatura obligatoria dentro del currículo es un caso quizás único en el mundo.
Ha obligado a los docentes de esta asignatura a transformarse vez tras vez y año tras año al ritmo acompasado de los cambios en las ramas de la ciencia que son fundamentales para su desarrollo y comprensión.
Sólo nos es posible imaginar los cambios que debieron afrontar los docentes que estaban al otro lado de la “brecha conceptual”.
Docentes que comenzaron dictando esta asignatura en un universo del tamaño de una Vía Láctea pequeña, buscando al planeta “Vulcano” entre Mercurio y el Sol.
Fatigando pizarrones y mentes con esferas, círculos y triángulos cuyos tres ángulos nunca miden 180º.
Batallando permanecer al día en un Universo en expansión, de cambios que llevaron de Newton a Einstein. De Maxwell a Heisenberg.
Ininterrumpidamente ha habido Astronomía en el currículo de Educación Secundaria en Uruguay, las excepciones siempre han sido paradójicas.
Sobre finales de la década de los noventa se implementa un plan en algunos liceos conocido como “microexperiencia”, aún vigente en esos liceos.
Esta pretendida mejora sobre el plan anterior introduce la novedad de carecer de Astronomía.
El carácter de esta experiencia es a término y probablemente no continúe por más de tres años a partir de ahora.
La reforma de los nocturnos Los liceos nocturnos o extraedad han sido un orgullo para nosotros los uruguayos desde siempre.
Algunas de nuestras mejores mentes profesionales deben al liceo nocturno la consecución de sus metas.
Los liceos nocturnos mantienen la estructura de tener una sola orientación en los cuartos años.
Aparentemente sería más que lógico disponer de una asignatura como Astronomía en un medio adulto, con personas esforzadas que luego de un día de trabajo pretenden completar una etapa de sus vidas, continuar con sus estudios o simplemente saber más.
Como ventaja extendida está la posibilidad de simplemente salir afuera con la clase y observar el cielo.
Los cuartos años del plan de liceos nocturnos y extraedad, como ya habrán comenzado a profetizar, no tienen Astronomía incluida en el currículo.
Esto puede llevar a una situación delicada, tal vez humorística, tal vez patética.
Podría pensarse que cada vez que se plantea una reforma en la educación, concebiblemente para mejorarla, se quita nuestra asignatura del plan.
Podríamos también concebir una alternativa más oscura, irónica y sin bases científicas de ningún tipo: “Cada vez que se quita Astronomía del currículo el plan fracasa y no se implementa en forma generalizada ni en el espacio ni en el tiempo.”
Tal vez por éste y otros motivos el nuevo plan cuenta con una versión ampliada y mejorada de la astronomía, con un nuevo nombre, un nuevo enfoque no tan nuevo, y extendida en el tiempo desde los tradicionales cuartos años, ahora primeros, hasta los quintos y sextos años de las orientaciones científicas y biológicas. Ahora segundos y terceros de la T.E.M.S. (Transformación de la Enseñanza Media Superior)
La nueva asignatura conocida como Ciencias de la Tierra y el Espacio nace entre los temblores y estertores agónicos de una crisis nacional, económica y financiera, de valores y de pensamiento.
De situaciones que promueven los más humanos de los actos, con toda la carga que se puede dar a esta frase en cualquier contexto concebible.
Con defensores acérrimos y detractores tenaces. Con acusaciones cruzadas entre ambos frentes de tal forma que podría parecer que lo más importante se deja de lado. Como volveré sobre este tema más adelante, entraremos en materia con lo esencial.
El verdadero objetivo: enseñar ciencia a nuestros jóvenes, una forma de percibir el mundo, de entenderlo y aprovecharlo.
Y en ese aspecto seguimos siendo la mejor opción.
El nuevo programa consta de tres ejes temáticos, existe una libertad inusitada en el aspecto del abordaje y las transposiciones didácticas, solo limitadas por la imaginación y responsabilidad del docente así como por la posibilidad de coordinación con otras asignaturas.
No solo las del trayecto de ciencias, a veces las mejores actividades conjuntas se llevan a cabo de la mano de historia o de filosofía.
Lo que sigue es un desarrollo personal de los ejes temáticos.
Cada docente debería hacer aquí sus propias distinciones, pero en este primer año en que se dicta la asignatura y teniendo el privilegio de estar dictando las dos versiones de la misma, (es decir Astronomía en liceos que no tienen reforma y C.T.E en el Liceo Nº 61), supongo que las alternativas no son todavía tan variadas.
Eje Temático I - El Universo Un sistema al que pertenecemos...
Partiendo de la observación
¿Como se ve el universo? (Colores de Cielo, aspectos diurnos nocturnos y crepusculares).
Modelos de cielo aparente. MGD, Esfera celeste.
Más allá de lo evidente. La Ciencia aplicada. Incertidumbre. (Werner Heisenberg) Espectro electromágnético. Newton, Huygens, Maxwell, Planck.
“Quantum" y nociones de continuo y discreto. Leyes de la radiación.
Tipos de espectros: la relación entre la materia y la energía. Efecto Doppler.
Escalas, magnitudes, unidades. (Del nanómetro al Gigaparsec del tiempo de Planck a la longitud de Planck)
La gravedad, evolución del concepto, de Kepler y Galileo a Newton y a Einstein. (Apéndice) Gravedad Cuántica.
El origen y evolución del universo El origen del universo y de todo lo que contiene.
(Nucleosíntesis Primigenia)
Teorías, corrientes cosmológicas. Problemas actuales de esta disciplina.
Evolución cosmológica hasta la actualidad. Catástrofes cosmológicas. Bursters de R g Estrellas: su origen y evolución. Otros sistemas solares. Astrobiología y exobiología.
Final de la evolución estelar. Bursters de rayos X.
Eje Temático II - El Sol El origen de lo "cercano".
Formación del Sol y del Sistema Solar.
Movimientos ocasionados por la gravedad.
Planetas, cuerpos menores, Cometas.
El Sol. Aspectos físicos.
Generando Energía. (Aplicación al Sol de lo aprendido en Evolución Estelar)
Final esperado para el Sol.
Cómo afecta la existencia de nuestra estrella a nuestro planeta?
Eje Temático III - La Tierra:
“Un planeta Importante, pero sin exagerar”
Formación de la Tierra, evolución geológica.
Componentes primigenios de la atmósfera, cambios debidos a la vida. (Terraformación).
Tectónica de placas, dinamismo terrestre. Magnetismo. Entorno Magnético.
Núcleo, Manto, Corteza, Atmósfera, Biosfera, Magnetosfera.
La guerra de las “cortezas”, rifting.
Interacciones y nuestra historia y la historia de la vida.
Energías que no provienen del Sol.
Comparación con Europa, con la salvedad de un generador gravitatorio y otro tectónico. (convección Vs. efecto de marea)
La vida. La explosión del Cámbrico.
Artrópodos, vertebrados y moluscos.
La extinción del Pérmico.
Evolución.
La Inteligencia y la ciencia. El conocimiento y las artes.
Somos producto de un universo al que pertenecemos, pero no el producto Final.
¿Qué nos espera?
LA CONSECUCIÓN DE ESTOS OBJETIVOS PASA POR UNA SERIE DE PASOS QUE PUEDEN SER ENTENDIDOS EN INCONTABLES FORMAS.
El amable lector puede suponer acertadamente que existen innumeras alternativas al desarrollo personal que se hace de este tema.
I. Enfocando conceptos poco claros.
II. Trabajando con los medios disponibles. (Cómo superar las trabas en los recursos)
III. Trabajando con las personas disponibles.
a)Superpoblación áulica
b) La ayuda de astrofísicos no docentes.
IV. La astronomía como una herramienta de acceso al resto de las ciencias.
Parte I) Enfocando conceptos poco claros.
Hasta ahora los alumnos de Astronomía tienen una edad promedio de 16 años.
Su gama de intereses va desde el sexo, al sexo en las series de TV, (el momento en que están en el centro de estudios generalmente es en el que menos reparan en sus carencias económicas), pero pasan en intermedio por una serie de preguntas que extrapolan al resto de lo que los rodea, y ahí es, donde si estamos atentos, podemos participar activamente.
¿Quién soy? ¿De donde vengo? ¿Qué sentido tiene ser yo, un ser humano? ¿Cuál es mi lugar en el mundo, este universo?
Curiosamente estamos en una situación ideal de responder con propiedad a esas preguntas.
Con relatividad, con incertidumbre, con conocimiento.
A conciencia y con ciencia.
Nuestro programa actual abarca tres grandes ejes, que coordinados han llevado incluso a que profesores de otras asignaturas decidan descansarse en nosotros para obviar temas redundantes como la naturaleza de la luz, los aspectos cuánticos, la gravedad, los aspectos relativistas, y el tiempo, inseparable del espacio.
El impacto que esto tiene sobre adolescentes de esta edad no debe ser subestimado.
El mundo que perciben no es “tan simple”, comienzan a entender porque la aceleración y la gravedad son equivalentes, pero se hacen la pregunta importante: ¿Si no me estoy moviendo, por qué acelero?
¿Cómo es posible que el colapso de la función de la onda determine una partícula?
Y virtualmente preguntan durante semanas sobre que le sucedió al gato de Schrödinger.
Hasta bien entradas las siete semanas de clase están preguntándose que relación hay entre Heisenberg, Einstein y Doppler con las rutilantes fotografías de galaxias espirales que hay en los libros.
¿Qué tiene que ver este señor que habla de las cuatro fuerzas con el Sol que brilla pálido en el día del solsticio de invierno en Junio? (Sí amigos del norte, en Junio).
Luego cambian las caras y todo se hace más claro.
El hecho de comprender a Newton con su experimento de descomposición doble de la luz. El Espacio-tiempo que se dobla, (esa torpe, torpe analogía), ese fotón emitido por el salto cuántico que nos dice cuál es la composición de la materia y como ese cuanto sobrante, (o faltante) se mueve hacia el rojo o al violeta, se engarzan a destiempo en la mente colectiva de la clase, y
luego se distribuye a intervalos, (incluso más allá del timbre de salida), provocando una yuxtaposición de horror y asombro en la educación.
“El universo se expande, mañana será más grande, ayer era más pequeño, hubo un tiempo en que no pudo ser más pequeño que cero.”
Obviamente que el desinterés puede sembrarse en algunos alumnos, pero la comunicación entre pares que genera la revelación de que el universo puede ser comprensible suele tener consecuencias imprevisibles. Esta maravilla comprobable es sin duda incomprensible.
Como lo es el hecho que muchos estudiantes que tienen pensado ante el miedo a las matemáticas y ciencias duras seguir estudios de letras vean que el piso de arriba es alcanzable de a un escalón por vez, de a un escalón por vez. Y que en perspectiva, tienen edad suficiente para descansar entre escalón y escalón.
A veces el currículum oculto está en lo actitudinal. En la presentación del desafío junto con la ayuda para resolverlo, y la mención explícita de que esa ayuda es a término, que existe una capacidad intrínseca en cada uno de enfrentarse a estos problemas y salir victorioso. Subir la escalera un escalón a la vez, sólo pocos atletas saltan dos metros de un impulso, pero muchos pueden llegar al primer piso por la escalera. (Esto sólo es válido si les interesa lo que hay arriba, que quizás sea el verdadero desafío).
Ante los ordenados y excelentes programas de matemáticas, física y química podemos parecer a veces artífices de lo imposible, pero nuestros alumnos se dispersan luego de nuestro curso.
Algunos nunca volverán a enfrentarse con una ecuación simple como esta: E=s T4
Los ciudadanos de nuestra sociedad cada vez más tecnificada no deben asustarse ante una igualdad, simplemente deben intentar acceder a su comprensión sabiendo que el lenguaje de la ciencia no es un lenguaje arcano, sino que existe en algún lugar del edificio, en algún piso al que se accede por escalera o ascensor.
Es curioso como cuando se muestran imágenes de Edison, Beethoven o hasta Hitler pasan desapercibidas, mientras que una foto de Einstein inmediatamente adquiere la forma de un reconocimiento inmediato, (con o sin lengua afuera).
Luego, ante la pregunta de que hizo cada uno sobreviene la más increíble de las reacciones posibles.
Todos son capaces de explicar que hizo cada uno de ellos, cuando los reconocen, pero el más conocido permanece en el silencio.
Alguna voz solitaria dice tímidamente algo sobre la bomba atómica y algún osado tiene a mencionar “relatividad” como si se pudiera explicar algo con eso. Y estamos hablando de una clase con más de cuarenta y cinco alumnos. (Pero dejemos eso para más adelante).
De esto se trata todo, de la oportunidad de mostrar como nuestra ciencia engloba la humanidad, el espacio, el tiempo, la materia, la historia, las ciencias y la filosofía.
Es la posibilidad única aplicada a la forma en que podemos situar al hombre en el cosmos, siempre concientes de que Scheller no tenía idea de la cita de De Sitter...
“No debería olvidarse que todo este discurso sobre la naturaleza del universo implica una tremenda extrapolación, la cual es una operación muy peligrosa". W. de Sitter (1931)”
Parte II) Trabajando con los medios disponibles
Aspectos múltiples, complejos y variados afectan a la disponibilidad de medios:
El dinero disponible.
Afortunadamente, esto no es del todo cierto ya que como verán unas nueve o diez hojas, cartones y un poco de plástico transparente así como unos 9,62 m2 de nylon amarillo y pintura azul pueden dejarnos una idea tan clara del sistema solar como un planetario completo, sobre todo cuando no se dispone de un acceso al mismo, y quiero dejar en claro que Oscar Méndez aquí presente es un verdadero adalid de la utilización, y más importante aún, de la voluntad de utilización del Planetario Municipal, como herramienta para el conocimiento. El problema es que a veces transportar a doscientos cincuenta alumnos hasta allí puede ser problemático, aún cuando el pasaje ida y vuelta sea de menos de 0,75 de Euro/dolar por alumno.
Un compromiso razonable guiado por una finalidad irracional es lo que mejor describe a los docentes de ciencias de Uruguay.
Sabemos que existe un mundo ultratecnificado y que en parte el acceso a esa tecnificación será esencial si queremos que nuestros jóvenes se integren al mundo. Pero sabemos que en muchos casos lo que la mayoría de nosotros tenemos como realidad es ciencia ficción para algunos de nuestros alumnos.
La forma en que estos problemas tienen solución son tan variadas que tal vez sea lo mejor dejarlas libradas a la creatividad de cada docente o a las preguntas que Uds. tengan para hacerme luego de finalizada esta modestísima exposición. Y como verán en el ítem siguiente viene de la mano de la colaboración intelectual, y no material de Uds.
Si tuviera que hacer una reflexión final a esta sección del aburrimiento al que los estoy sometiendo sería que la única esperanza de democracia, igualdad, paz y riqueza en el mundo va ligada a lo que podamos hacer con el conocimiento científico. Y sin dudas esto depende directamente del conocimiento que tengamos del mismo, o en su defecto de la importancia que sepamos que tiene.
Parte III) Trabajando con las personas disponibles
a) Superpoblación de las Aulas.
Necesariamente seré breve a este respecto ya que existe una imposibilidad inversamente proporcional y evidente entre calidad de educación e inclusión a costa de sobrepoblación áulica.
Considero que es imposible para cualquier ser humano recordar y atender las individualidades que enmarcan el proceso de aprendizaje de cuarenta o cuarenta y ocho estudiantes por clase si ese docente debe atender a unas diez clases.
Pero cuando anteriormente hacía referencia a la irracionalidad del compromiso razonable también me estaba refiriendo a este tipo de eventualidades.
Sabemos que es imposible y sin embargo lo intentamos, el costo de este intento irá a la cuenta de débitos de alguien.
Como científicos sabemos que el universo, termodinámica de por medio, no permite nada gratis.
Como docentes lo que podemos intentar es que no vaya a la cuenta de nuestros alumnos.
Esta paradoja aparentemente, (y quizás realmente), irresoluble es más que una quimera, es una necesidad, y nuestro rol como comunicadores y docentes es hacer frente a las necesidades de nuestra sociedad.
Nuestras autoridades tal vez nunca lo reconozcan en forma abierta, si bien lo hacen en forma privada raramente, y aún así sería fantástico que esto sucediera alguna vez.
En este marco es que las dificultades adquieren la condición de desafío, y ningún buen docente es insensible a un desafío.
De esta manera quijotesca es que muchos enfrentamos el día a día, con el mejor trabajo del mundo, y con el peor sueldo. (No se puede tener todo, no?)
b) La ayuda de los astrofísicos no docentes.
Esto merece un breve aparte.
Hace años, más de cinco y menos de diez, (esta imprecisión debe estar determinada por una mezcla de Tourette y Alzhaimer), tuve la increíble suerte de contactar a personas que estaban en una situación similar a la mía.
Es decir, no toleraban más el abuso que se hace de la pseudociencia en detrimento de la ciencia, y habían hecho algo al respecto.
ARP-SAPC.
La Sociedad Para el Avance del Pensamiento Crítico, la Alternativa Racional a la Pseudociencia.
No debería asombrarnos que un importante porcentaje de los integrantes de esta asociación sin fines de lucro estuviera compuesta por personas vinculadas a la astronomía. Y la vinculación de estas impredecibles situaciones dio origen a una de las experiencias más ricas de mi carrera docente.
La publicación de informes de alumnos que fueron contestados por científicos ajenos a la realidad diaria de estos estudiantes, la correspondencia epistolar entre adolescentes de Uruguay y referentes científicos a medio mundo de distancia dio un giro fundamental a la concepción del mundo de estos jóvenes. Alguien estaba dispuesto a contestar sus dudas, sus trabajos y desvelos eran dignos de la atención de gente que no tenía obligación de atenderlos. En un medio como el de Montevideo-Uruguay, años 2002 y 2003 esto es importante.
Salvando honrosas excepciones, los astrofísicos de nuestro medio no están muy preocupados por la existencia de Astronomía en la enseñanza secundaria.
Instituciones como la Asociación de Profesores de Astronomía o el Instituto de Profesores Artigas y la facultad de ciencias son directamente responsable de la actualización y formación de nuestros docentes.
Lo bueno y lo malo de nuestros docentes son una mezcla bizarra de responsabilidades, orgullos y vergüenzas de los actores antes mencionados.
Actores humanos, protagonistas, a veces involuntarios, de errores y aciertos que en el peor de los casos hoy tienen una oportunidad de seguir adelante en Ciencias de la Tierra y el Espacio, en cursos de primero, segundo y tercero de enseñanza superior.
Esto realmente obliga a la reflexión: ¿Qué sucedería si realmente utilizamos la globalización como un elemento de integración en la comunicación de la ciencia, qué podríamos conseguir con un esfuerzo conjunto y coordinado?
Claro que esto sería adelantarse a la propuesta final de esta exposición.
Parte IV) La Astronomía como una herramienta de acceso al resto de las ciencias.
Muchos de los alumnos que están cursando el primer año de la enseñanza media superior derivarán sus intereses y conocimientos futuros a ramas de la actividad y el quehacer humano que pueden parecer desligados de la ciencia.
De nuestra labor se desprenderá que tanto integren esos conocimientos a la realidad del mundo que los rodea.
Luego de una clase en la que se tratan los rudimentos de la naturaleza de la energía electromagnética muchos estudiantes se llevan una sorpresa mayúscula cuando se enteran que la ley vigente uruguaya regula la transmisión de ondas en el éter.
No importa que estos futuros abogados, quizás senadores o diputados, (la democracia permite este derroche de esperanza, aun con nepotismo incluido), no recuerden los experimentos de Michelson y Morley. En su gama de intereses existe un componente científico. Si hemos trabajado aceptablemente, sabrán que es necesario un contacto más íntimo con la ciencia. Si hemos efectuado una buena labor sabrán que pueden recurrir a nosotros sin importar cuantos años hayan pasado. Pero si hemos sido excelentes podrán decidir como acceder al conocimiento y como interpretarlo, con o sin nuestra ayuda.
Al final del año tendrán una idea cabal de las escalas del tiempo y del universo, de lo que significa existir como un ser humano entre una multitud de galaxias o universos. De la falibilidad de lo humano en una disciplina que presume de una exactitud imposible de conseguir y quizás de la falibilidad humana en lo que respecta a las alternativas diarias que van desde la promesa de empleo y la compra de un automóvil usado hasta la propuesta de nuestros políticos.
En esta medida intermedia, equidistantes de los átomos y las estrellas, vivos en una fracción del tiempo y el espacio y partícipes de una realidad es que construimos nuestra existencia.
Si existe un atributo más importante de la astronomía que ser el nexo entre nuestras más triviales preocupaciones y nuestros más profundos interrogantes, ... si existe... tal vez sea el de tener las futuras posibles respuestas a todas las preguntas que se han hecho desde el principio de la inteligencia y que la ciencia persigue hasta hoy.
Preguntas que nuestros alumnos se hacen como: ¿Quién soy, de dónde vengo, y que hago aquí?
Ante una afirmación así, pronunciada con tal ligereza, cualquier otra sentencia sería desafortunada.
Conclusión:
Si estuvieron aquí cuando expresé verbalmente gran parte de las ideas que Uds. leen ahora, escucharon que no profeso ningún tipo de fe.
Si están leyendo esto por primera vez, esta aparente incoherencia, se debe a que los agradecimientos que en la conferencia están al principio fueron referidos al final del texto.
Hecha esta pequeña aclaración la siguiente frase no queda descolgada de nuestro razonamiento.
Cuando comencé a hablarles expresé que no profesaba ninguna fe.
Así que debería reconocer que hasta ahora esto ha sido muy parecido a predicarle a los conversos.
Lo que me atrevo a solicitarles es a comenzar a trabajar para difundir nuestro trabajo fuera del ámbito endogámico en que nos movemos habitualmente.
La propuesta final que me atrevo a hacerles es comenzar a trabajar en tal forma que aprovechando la generosa iniciativa que nos reúne aquí hoy todos aquellos que consideren que pueden aportar una hora de su tiempo al mes o al año se integren a una Sociedad Internacional para la Difusión y Comunicación de la Astronomía y la Ciencia.
Una forma de publicar y contestar interrogantes en general del público de habla hispana que cuente con el apoyo de los presentes y compartir así experiencias diversas a la hora de hacer divulgación responsable de temas complejos.
Con esta finalidad o cualquier otra que crean conveniente queda a disposición de los interesados el correo [email protected] .
Reflexión Final:
El interés que todos tenemos por el futuro nos entrelaza de una forma u otra con nuestros miedos o anhelos, e incluso con los otros.
Cuando surge la posibilidad de plantear una teoría, una idea o un proyecto, siempre recuerdo una frase de A. C. Clarke que resume a mi entender la única limitación real de la condición humana.
“Soy ridículamente antropomórfico, ¿qué otra cosa puedo ser?”
Agradecimientos:
Primero, y para que esto quede explícito, quiero dejar constancia de mi más profundo agradecimiento a los organizadores y patrocinantes de este evento en general y particularmente a las autoridades locales anfitriones del congreso Daniel Altschuler y José Alonso.
A todos por la iniciativa valerosa de convocar a quienes de un modo u otro nos sentimos actores en un diario proceso que a veces pareciera disminuir su importancia, cosa frustrante para quienes entendemos la relevancia real y cierta de la enseñanza de las ciencias, de la
“ASTRONOMÍA”, y nos vemos generalmente de interlocutores de personas y autoridades que no comprenden la cuantía y el valor de la introducción a la ciencia que representa la Astronomía.
El agradecimiento particular a José Alonso y Daniel Altschuler obedece a temas más mundanos y a mi ver no menos importantes, ya que como no soy una persona que profese ningún tipo de fe, no logro identificarme con los lirios del campo y las preguntas: ¿Qué comeréis? o ¿Dónde dormiréis esta noche? adquieren un significado relevante.
Luego de atomizarlos con preguntas acerca de los costos de los vasos de agua y otras sandeces por el estilo es de rigor que les agradezca personalmente.
