Principios-guía y leyes fundamentales en la metateoría estructuralista (original) (raw)
Tesis doctoral, Buenos Aires: UNTREF, 2015
En este trabajo intentamos responder una pregunta (bastante frecuente) que se plantea desde el ámbito de la didáctica cuando se pretenden acercar contenidos de la filosofía de la ciencia a los contextos de formación de profesores de ciencias: ¿qué filosofía de la ciencia contemporánea podría aportar a una comprensión de la ciencia (como producto y actividad) más adecuada para su introducción en la didáctica de las ciencias y cómo podría ser vinculada a los ámbitos de formación de profesores y profesoras de ciencias? Las posibles respuestas que den solución a este problema, creemos, inciden directamente en las imágenes de ciencia y de científico que se construyen en las clases de ciencias de los diversos niveles educativos. Nuestra perspectiva podría interpretarse como un abordaje metacientífico con fines didácticos. Partiendo de aquí, se despliega la estructura general de este trabajo: El capítulo 2 constituye una contextualización del problema abordado en este trabajo en el que se pretenden establecer los fundamentos para la introducción de la familia semanticista y en particular de la metateoría estructuralista al ámbito de la didáctica de las ciencias. Para ello, se presenta una contextualización desde la didáctica de las ciencias que pretende ubicar teóricamente nuestro trabajo, presentando algunas de las dificultades que pueden encontrarse al intentar acercar a la filosofía de la ciencia general al ámbito de la didáctica de las ciencias. En esta sección se establece el área de investigación de la didáctica de las ciencias que soporta nuestra propuesta y la línea de investigación que podría permitir desplegar nuestra estrategia devinculación. La contextualización desde la filosofía de la ciencia pretende establecer nuestros marcos metateóricos de referencia. En ella se hace una presentación general de la concepción semántica de las teorías. El capítulo 3 constituye nuestra contribución (general) para un acercamiento de la familia semanticista a la didáctica de las ciencias. Si bien los principales rasgos de cada una de las propuestas que integran la familia semanticista se ampliarían con el acercamiento a sus obras fundamentales, cabe aclarar que en el ámbito de otras disciplinas,1 estos trabajos son casi desconocidos y, por supuesto, también las discusiones en torno a la existencia (o no) de una familia semanticista; en este sentido, la caracterización de las principales similitudes (y diferencias) de las propuestas que constituyen dicha familia se convierten en novedosas. Un acercamiento inicial de la perspectiva semántica contemporánea al creciente marco teórico de la didáctica de las ciencias modeloteórica –como el que pretende este capítulo– podría contribuir al fortalecimiento de las líneas de investigación que acuden a la filosofía de la ciencia para fundamentar sus propuestas, y sobre todo, al esclarecimiento de las relaciones que podrían establecerse entre “filosofía de la ciencia y didáctica de las ciencias” a través de un análisis global o, como se ha considerado llamar aquí, una “hoja de ruta” que dirija el acercamiento contemporáneo de la filosofía de la ciencia de una manera formativa, evitando ambigüedades y respetando la profundidad de la reflexión metateórica. En el capítulo 4 analizamos, desde la perspectiva estructuralista, la teoría de la naturaleza del enlace de valencia. El propósito de esta sección es ejemplificar el modo en el cual el instrumental estructuralista nos permite explicitar la estructura fina de una teoría y, consecuentemente, identificar sus componentes principales. Esta reconstrucción nos servirá como insumo para la planeación de actividades que permitan introducir las nociones básicas del estructuralismo a la didáctica de las ciencias, y en particular, a la formación de profesores de ciencias. Este capítulo es, a su vez, de interés para la filosofía de la ciencia. La reconstrucción de la teoría de la naturaleza del enlace de valencia si bien será usada como insumo para la planeación de actividades en el capítulo 5, su análisis podría resultar interesante tanto para la reconstrucción de teorías científicas, como para los análisis de teorías en las filosofías especiales de la ciencia, en particular para la filosofía de la química. En el capítulo 5 presentamos una guía de trabajo y una actividad a modo de “ejemplificación” sobre la forma de introducción de las nociones básicas del estructuralismo en la formación de profesores de ciencias, y podrían, a su vez, servir en la planeación de otras actividades que coincidan con nuestros fines de una actualización de la filosofía de la ciencia en la didáctica de las ciencias. El último capítulo pretende ser una síntesis de las principales conclusiones que nos ha permitido este trabajo. Esta sección constituye las conclusiones de esta pretensión general de establecer una línea de trabajo consolidable que vincule dos metadiscursos de referencia: la filosofía de la ciencia de corte semántico y la didáctica de las ciencias. Creemos que la estructura del trabajo nos permite cumplir con los siguientes objetivos específicos: Identificar las relaciones que pueden establecerse entre la didáctica de las ciencias y la filosofía de la ciencia, a fin de establecer una ruta de integración de los contenidos contemporáneos de la familia semanticista. Esclarecer las principales dificultades existentes en la didáctica de las ciencias cuando se introducen contenidos pertenecientes a la filosofía de la ciencia general e identificar las principales dificultades que tiene la introducción específica de contenidos provenientes de la familia semanticista. Caracterizar los acercamientos a la familia semanticista de las teorías que se han realizado desde la didáctica de las ciencias. Establecer una hoja de ruta que permita identificar los contenidos presentes en la familia semanticista, a fin de seleccionar aquellos que coincidan con las exigencias actuales de la alfabetización científica de todos los niveles educativos y la formación de profesores de ciencias. Adecuar la complejidad de algunos de los contenidos pertenecientes a la metateoría estructuralista para introducirlos en la didáctica de las ciencias. Integrar al área de trabajo de la metateoría estructuralista un contexto novedoso para este programa: la enseñanza y divulgación de la ciencia. Diseñar actividades de integración de contenidos específicos de la familia semanticista en la formación de profesores de ciencias. Vincular reconstrucciones estructuralistas a actividades para la formación en filosofía de la ciencia de profesores/as de ciencias. Estos objetivos engloban los siguientes objetivos generales: Actualizar las aportaciones que la filosofía de la ciencia tiene para la didáctica de las ciencias. Introducir contenidos de la filosofía de la ciencia de corte semántico en la didáctica de las ciencias. Contribuir al establecimiento y reconocimiento de una familia semanticista en la filosofía de la ciencia que funcione como guía de trabajo para identificar contenidos metacientíficos de valor para la didáctica de las ciencias. Introducir el programa metateórico estructuralista en los contextos de formación de profesores de ciencias, enseñanza y divulgación científica. Contribuir al establecimiento y reconocimiento de una didáctica de las ciencias modeloteórica nutrida por las aportaciones de la filosofía de la ciencia de corte semántico, y en particular, del estructuralismo. Bajo las consideraciones anteriores, se hace evidente la pretensión de iniciar una exploración que permita acercar la metateoría estructuralista al campo de la didáctica de las ciencias. Al interior de este programa metacientífico no se dispone actualmente de una línea de investigación que indague sobre su influencia en la enseñanza de las ciencias o sobre las implicaciones que tendrían tanto sus elementos de análisis metateórico como la gruesa cantidad de teorías reconstruidas con el instrumental estructuralista (aunque resulta justo aclarar que no son muchas las escuelas filosóficas de la ciencia que toman como objeto de estudio su influencia en la enseñanza de las ciencias). Esto marcaría, en un sentido amplio, la expansión investigativa del ámbito de trabajo de la metateoría estructuralista hacia el campo de la didáctica de las ciencias. Este trabajo podría también verse como una investigación que pretende cumplir objetivos tanto de carácter didáctico (respecto de la vinculación de la metateoría estructuralista con la didáctica de las ciencias) como de carácter filosófico sobre la ciencia (respecto del análisis de una teoría científica específica). Esperamos dar algunas respuestas posibles dentro de esos dos espacios de trabajo, o al menos, esperamos brindar guías de trabajo para hallar esas respuestas.
Principios fundamentales de la Teoría Constructiva de Tipos
Dentro de la Teoría Constructiva de Tipos (en adelante TCT) las constantes lógicas son interpretadas a través de la correspondencia Curry-Howard entre proposiciones y conjuntos. Una proposición es interpretada como un conjunto cuyos elementos representan las pruebas de la proposición. También es posible ver un conjunto como la descripción de un problema, en un sentido similar a la explicación de Kolmogorov sobre el cálculo proposicional intuicionista. En particular un conjunto puede ser visto como la especificación de la programación de un problema: los elementos del conjunto son entonces los programas que satisfacen la especificación (Martin-Löf 1984, p. 7). Más aún en TCT, los conjuntos son también entendidos como tipos en el cual las proposiciones pueden ser vistas como tipos de datos (data-types) o tipos de pruebas (proof-types) . Partiremos con la introducción de los principios fundamentales de la TCT. Y luego revisaremos las reglas de la lógica intuicionista de predicados en TCT
THEORIA. An International Journal for Theory, History and Foundations of Science
Proponemos aprovechar las metodologías computacionales del análisis de conceptos formales para representar y estudiar la estructura conceptual de las teorías axiomatizadas. Este ejercicio se practicó al comparar los atributos de más de 44 modelos teóricos de teorías del espacio-tiempo y la gravitación. Los retículos pueden explorarse en visualizaciones interactivas conocidas como macroscopios que resaltan relaciones de especialización y teorización, ordenamientos jerárquicos, agrupaciones y clases de componentes. En este texto ejemplificamos con la reconstrucción de la mecánica clásica de partículas, las teorías del espacio-tiempo y la gravitación.