II Encuentro Nacional "La Universidad como Objeto de Investigación"

Centro de Estudios Avanzados (CEA - Universidad de Buenos Aires -UBA)

Noviembre 1997

Ponencias publicadas por el Equipo NAyA
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Ciencia y metaciencia: juguemos a reconstruir una historia

2ø ENCUENTRO NACIONAL LA UNIVERSIDAD COMO OBJETO DE INVESTIGACION 26 al 28 de Noviembre - 1997 UBA

Nombre del autor: Rosana Tagliabue y Roxana Abelleyro *

Título profesional: Profesora de filosofía

Institución de pertenencia: Ciclo Básico Común, Dto. 1, Universidad de Buenos Aires

Te: 431-8984 E-mail: Rosana @ CBCIPC.uba.ar

Area temática elegida: Pedagogía universitaria (Nø3)

Resumen:

El objetivo de este trabajo es presentar una propuesta didáctica para abordar contenidos epistemólogicos expuestos en la materia Introducción al Pensamiento Científico del CBC. Debido a las dificultades observadas para diferenciar el nivel de la ciencia del nivel de reflexión metacientífica, elaboramos un módulo de aprendizaje donde proponemos ver a la Epistemología como un "juego" donde se pueden aplicar ciertos moldes a una materia dada - como es el caso histórico de investigación sobre la enfermedad del beriberi -, y nuestra pretensión es que los alumnos puedan "jugar" este juego aproximándose así al tratamiento de la Epistemología. Al final, proponemos algunos juegos que apuntan a despertar iniciativas en relación con la temática abordada.

INTRODUCCION

Es nuestro propósito presentar una propuesta didáctica para el abordaje de contenidos epistemológicos de tal manera que la incorporación de dichos contenidos se realice en forma no repetitiva, sino activa y reflexiva, actitud propia de la tarea científica. A partir de nuestra experiencia en el aula como docentes de la materia Introducción al Pensamiento Científico del CBC de la UBA y del trabajo realizado en el marco del Proyecto de Investigación "La metodología crítica de la ciencia en el aprendizaje de la biología en el C.B.C." - UBACyT - dirigido por el profesor Juan Pablo Bozzini y la profesora Estela Santilli, Resolución CB 007 1677/95 -, nos pareció importante trabajar una distinción que no siempre resulta accesible para los estudiantes. En los cursos del CBC, es frecuente encontrarse con la dificultad de aprehender la distinción entre un nivel de trabajo científico, llevado a cabo por los distintos investigadores, y un nivel de reflexión epistemológica acerca de esos trabajos.

Recordando preguntas de los alumnos como: -¨era Newton "hipotético-deductivista"?, ¨Gregor Mendel siguió "el esquema de explicación" de Hempel?, consideramos necesario aclarar que la perspectiva de la epistemología es una perspectiva que trasciende las investigaciones y los investigadores puntuales. Con este fin, elaboramos elaboramos un módulo de aprendizaje en donde mostramos cómo pueden llevarse a cabo, a partir de una única investigación, distintas reconstrucciones epistemológicas: la propia del modelo Hipotético - deductivo y la propia del modelo hempeliano de explicación. Así, presentamos un caso de la historia de la ciencia, más específicamente, de la Biología: el trabajo iniciado por Christiaan Eijkman acerca de una enfermedad de carácter degenerativo conocida como beriberi. Luego desarrollamos algunos aspectos teóricos de los modelos mencionados anteriormente, y enseñamos su aplicación en la citada investigación. Nuestra propuesta es ver a la Epistemología como un "juego" donde se pueden aplicar ciertos moldes a una materia dada - como son los casos de historia de las ciencias -, y nuestra pretensión es que los alumnos puedan "jugar" este juego aproximándose así al tratamiento de la Epistemología. Por esto es que finalmente, en vez de concluir con un clásico cuestionario, proponemos algunos juegos, apuntando no a la búsqueda de información en el texto, sino a guiar la iniciativa que pueda despertarse en relación con la temática abordada.

Pretendemos mostrar que, aunque la investigación de Christiaan Eijkman es una, su abordaje desde la epistemología puede ser más de uno, de modo que esto ayude a comprender la diferencia entre el nivel científico y el nivel meta-científico. Por otro lado, aún en los contenidos no epistemológicos mostraremos que varios fueron los caminos seguidos para enfrentarse al beriberi (el origen de esta enfermedad se asoció rápidamente a la proliferación de un agente que la causaba, aunque, en cambio, su origen se relaciona con una deficiencia dietaria). Enseñar que no siempre hay una única forma de acceder al estudio y a la comprensión de determinada cuestión, continua nuestro propósito, más general y pretencioso, de introducir a los alumnos en una actitud crítica, la propia del científico y de la comunidad científica. Reflexionar sobre las alternativas y permitirse un cuestionamiento adecuado de los contenidos, nos parece de vital relevancia, desempeñando la tarea de introducir a los estudiantes a pensar científicamente y esperando que lleven los resultados aquí trabajados al resto de las materias del CBC y a sus distintas carreras de la UBA.

PRIMERA PARTE DE UNA HISTORIA

En octubre de 1886, Christiaan Eijkman fue enviado a Java por el gobierno holandés para investigar el origen y la cura del beriberi (término utilizado por los nativos de Java para nombrar esta enfermedad; para ellos la palabra beri significa debilidad y al duplicarla se refuerza su significado). Esta es una enfermedad degenerativa cuyos principales síntomas son: cierta debilidad muscular, pérdida de peso y de sensibilidad, eventualmente parálisis de los miembros y agrandamiento del corazón. En esa época el 80 % de los pacientes de beriberi moría, y obviamente esto preocupaba al gobierno holandés.

Para ese entonces ya era una enfermedad bastante conocida. Varios investigadores que trabajaban en Asia intentaron explicar la enfermedad de diversas maneras: como un envenenamiento, como una infección o como el resultado de algún tipo especial de dieta.

Eijkman había estudiado con Robert Koch, quien sostenía que las enfermedades eran el resultado de organismos microscópicos que infectaban el cuerpo y, asimismo, había desarrollado un método para aislar y cultivar "bacterias" que facilitaba su identificación. Al ser los brotes de beriberi comunes en prisiones, naves y ejércitos - todas comunidades relativamente cerradas -, nada pareció extrañar a Eijkman, pues esto era típico de enfermedades infecciosas que se transmitían por algún germen. En consecuencia, luego de un año de trabajo creyó acertado afirmar que una bacteria causaba el beriberi. Sin embargo también descubrió un nuevo patrón de infección: mientras que en la mayoría de las enfermedades infecciosas bastaba una sola exposición al germen para el contagio, en este caso una persona debía residir varias semanas en un área de infección de beriberi para contraer esta enfermedad. Cabe destacar que aunque lo intentó no logró aislar la bacteria ni encontrar la forma de atacarla.

Tres años después y en medio de sus actividades en el hospital, Eijkman observó casualmente que los pollos del corral sufrían síntomas parecidos a los causados por el beriberi. Para estudiarlos en detalle los mudó a otro lugar, pero al poco tiempo los pollos se curaron sin tratamiento aparente. Cuando investigó qué factores habían cambiado en la nueva ubicación de los pollos, encontró al menos una diferencia: la dieta. El antiguo cocinero los alimentaba con arroz blanco pero en el nuevo hogar comían arroz con cáscara. En seguida Eijkman concluyó que el arroz blanco debía contener la bacteria que causaba la enfermedad. Rápidamente comenzó a experimentar con pollos sanos y enfermos a través del control de sus dietas y observó que pollos enfermos a los que se le agregaba cáscara de arroz en su alimentación se reponían. Esto lo llevó a pensar que en la cáscara de arroz debía haber un antídoto o agente neutralizante de la bacteria que causaba el beriberi, lo que explicaría también por qué no se contagiaban pollos sanos de pollos enfermos cuando los primeros comían arroz con cáscara.

Todavía le quedaba demostrar que el arroz blanco cumplía un rol importante en el proceso por el que los humanos contraían el beriberi. Para ello acudió a las prisiones donde podían encontrarse fácilmente registros de las dietas administradas. Dicho sea de paso, por esos años en Java había alrededor de 100 prisiones, donde según la costumbre se alimentaba a los prisioneros con arroz blanco, con arroz con cáscara o con una mezcla de ambos. Así pudo observar que en la medida en que la dieta de una prisión contenía más arroz blanco, mayor era el porcentaje de enfermos de beriberi encontrados allí.

De este modo, aunque no logró aislar la bacteria causante del beriberi, pudo al menos hallar su cura. Hacia 1910 muchas instituciones ya habían cambiado sus dietas que consistían principalmente en arroz blanco.

EMPROLIJEMOS LA HISTORIA

La Epistemología es considerada por la mayoría de sus autores como una disciplina normativa, en el sentido de que intenta establecer cuáles son los métodos más apropiados para construir el conocimiento científico y validarlo. Así es como los epistemólogos proponen modelos conceptuales que esquematizan y regulan los procesos y resultados de diferentes actividades de los científicos.

Por lo tanto resulta claro que el tratamiento epistemológico no se encuentra en el mismo nivel que la actividad de los científicos en sus respectivas disciplinas, de aquí que puedan encontrarse distintos modelos que den cuenta de una misma actividad. El abordaje de ésta puede producirse desde muy diferentes enfoques y pretender reconstruir diversos aspectos. Nosotros vamos a concentrarnos en una de las tareas más importantes de la ciencia fáctica: la propuesta de explicación frente a un problema científico que, aunque surja de un conjunto particular de casos la mayoría de las veces, pretende ser una respuesta correcta en todas las situaciones similares; es decir, nos permitirá estar en camino de establecer leyes con la mayor certeza posible y hallar explicaciones de hechos.

Los modelos más aceptados por la Epistemología tradicional frente a esta temática son el Modelo Hipotético- Deductivo y el Modelo de Explicación Nomológico-Deductivo. El modelo hipotético-deductivo podría caracterizarse en pocas palabras como un modelo que reconstruye el surgimiento de una propuesta explicativa (hipótesis científica) ante un problema, de la cual se extraen enunciativamente, afirmaciones que dan cuenta de lo que se esperaría encontrar en la experiencia, de ser cierta la hipótesis (consecuencias observables). Luego éstas se someterán a distintos confrontaciones con los datos del mundo empírico mediante observaciones y/o experimentos.

Así, si las consecuencias de la hipótesis no se corresponden con los datos de la experiencia, se podrá afirmar que son falsas, implicando que la hipótesis es falsa también (es decir ha quedado refutada); pero si sus consecuencias se corresponden con los datos de la experiencia, podemos decir que la hipótesis hasta el momento ha sido confirmada y es aceptada como la explicación correcta del problema que la originó.

Por ejemplo, de acuerdo al modelo antes expuesto, podríamos reconstruir nuestra historia de la siguiente manera:

Reconociendo que la existencia del beriberi es perjudicial, debería intentarse dar una respuesta científica a este problema, encontrar una explicación a la pregunta acerca de qué factores provocan el beriberi. Una posible respuesta podría ser:

Si el arroz blanco tiene incidencia en la aparición del beriberi, entonces al comparar distintas comunidades cerradas cuyas dietas sean conocidas, debería haber diferencia entre los porcentajes de enfermos de beriberi.

Hay mayor porcentaje de enfermos en las comunidades que se alimentan con arroz blanco.

Por lo tanto, el arroz blanco tiene incidencia en la aparición del beriberi.

También podemos aplicar el mismo esquema si ahora consideramos como problema científico el siguiente: cómo se puede curar el beriberi

Si la cura del beriberi está en la cáscara del arroz entonces al alimentar un grupo de pollos enfermos con arroz con cáscara, éstos deberían recuperarse.

Se alimenta a un grupo de pollos enfermos con cáscara, y , efectivamente se recuperan.

Por lo tanto, la cura del beriberi debe estar en la cáscara del arroz.

Aunque la investigación de Eijkman sea sólo una, la que hemos relatado anteriormente, podríamos reconstruirla desde otro modelo, que también pretende estructurarla desde una perspectiva epistemológica: el modelo nomológico-deductivo. Según éste - brevemente -, un hecho queda explicado al darnos cuenta que es uno de los casos abarcados por un enunciado general que describe relaciones entre fenómenos que se dan regularmente y que ha sido altamente corroborado. Es decir que pudiendo sostener una de estas generalizaciones aceptada como válida (ley) en conjunción con enunciados que indiquen que el hecho que se quiere explicar posee iguales características básicas que aquellos hechos relacionados regularmente (condiciones antecedentes), estaríamos en condiciones de deducir que el enunciado que habla del hecho que se quiere explicar habla de uno de todos los casos mencionados en primer lugar.

Ahora apliquemos este otro modelo a la misma investigación que estamos tratando, por ejemplo para explicar por qué se curaron los pollos del hospital afectados de beriberi al cambiarlos de ubicación:

El arroz con cáscara contiene una sustancia que cura el beriberi.

En la nueva ubicación los pollos son alimentados con arroz con cáscara.

Por lo tanto, los pollos se recuperan en su nueva ubicación.

También podemos explicar, siguiendo el mismo esquema, por qué en la prisión XX el porcentaje de pacientes afectados de beriberi es mayor que en la prisión YY. Veamos:

El arroz con cáscara contiene una sustancia que cura y previene el beriberi.

En la prisión XX alimentan a los presos con arroz blanco. Y en la YY con arroz con cáscara.

Por lo tanto, el porcentaje de individuos afectados con beriberi es mayor en la prisión XX que en la YY.

DOS MODELOS PARA UN MISMO CASO

Hasta aquí hemos aplicado dos modelos aceptados tradicionalmente en la Epistemología a un mismo hecho histórico, y no sólo eso sino también a más de una situación del mismo hecho. Aunque en la mayoría de los casos el científico desconozca estos modelos que concuerdan con fundamentos de la lógica deductiva, aunque incluso los casos históricos sean anteriores a formulaciones epistemológicas, aunque no todos los metodólogos acuerden en estos modelos ni en el grado de fuerza prescriptiva que les asignen, podemos "jugar" a intercambiarlos (reconociendo sus diferencias) sin que esto cambie el caso histórico que hemos recogido. Los modelos que pretenden reconstruir las actividades de los científicos, pertenecen a un nivel diferente al de estas actividades, aún en el caso de que sean tomados en cuenta por los investigadores.

Eijkman no era hipotético-deductivista ni nomológico- deductivista, era un científico abocado a una tarea; podemos querer entenderla desde un punto de vista que nos resulte interesante, podemos sostener que conocer esto auxiliaría al científico o que enriquecería la comprensión de su actividad, pero no debemos confundir un plano con otro, aunque pueda sernos deseable que haya intersecciones, aunque las haya obligadamente en algunas temáticas.

SEGUNDA PARTE DE LA MISMA HISTORIA

En Java, otro médico holandés, Gerrit Grijns sucedió a Eijkman en el hospital y continuó su investigación sobre el beriberi. A diferencia de éste, Grijns no creía que en el arroz blanco estuviera la bacteria causante de la enfermedad ni en el arroz con cáscara su cura. Sino más bien veía a la enfermedad como el resultado de una carencia dietaria; algún nutriente fundamental para el crecimiento estaría presente en la cáscara del arroz, por lo que al limpiarlo este desaparecería. Para comprobar que era la ausencia de cierta sustancia en el organismo lo que provocaba el beriberi buscó y encontró varios alimentos, además del arroz blanco, cuya exclusiva ingestión también provocaban la enfermedad; de igual manera encontró otros alimentos que la prevenían y curaban.

Paralelamente, en Europa los bioquímicos estaban investigando sobre dietas y nutrición. Frederick Hopkins en 1910 alimentó a un grupo de ratas con los ingredientes básicos que se consideraban esenciales en una dieta, sin embargo, los ratones dejaron de crecer; al agregarles una cantidad insignificante de leche por día comenzaron a crecer otra vez. En el mismo período varios científicos, trabajando de manera independiente, reconocieron que el beriberi, así como el escorbuto, el raquitismo y otras enfermedades similares se debían a alguna carencia esencial en la dieta. Casimir Funk llamó a estas sustancias "vitaminas".

En 1925 se aisló la sustancia cuya deficiencia provoca el beriberi: la tiamina o vitamina B1 y que efectivamente se la encuentra en gran cantidad en el salvado de los cereales, por ejemplo en la cáscara del arroz. Cuando le presentaron por primera vez estas conclusiones a Eijkman, no las aceptó; quizá, podríamos afirmar que no estaba preparado para admitir una discrepancia en el plano de la actividad científica ni a reconocer un fundamento que proviniese de otro plano (por ejemplo que su hipótesis se consideraba refutada no sólo por la experiencia sino también por la lógica deductiva).

Sin embargo la importancia de su trabajo en el estudio de las vitaminas fue reconocida en 1929 al serle entregado, junto con Hopkins, el Premio Nobel a los 81 años.

JUGUEMOS CON EL BERIBERI AHORA QUE EIJKMAN NO ESTA

A) EL JUEGO DE LOS PROFESORES Formule un cuestionario con dos preguntas respecto a la investigación del Dr. Eijkman y otras dos respecto a los modelos epistemológicos. Luego pídale a un compañero que las responda.

B) EL JUEGO DE LOS DEBATES Imagine un debate entre: 1. El Dr. Eijkman y el Dr. Grijns.

2. El Dr. Eijkman y un epistemólogo.

3. El Dr. Eijkman y su docente.

C) EL JUEGO DE LA ENTREVISTA Periodista: -Buenas Tardes, Dr. Smith; antes que nada queremos felicitarlo por haber obtenido el Premio Nobel el año pasado. Quisiéramos que nos cuente en qué datos se basó para descubrir que una enfermedad tan temible como era la Spectrum se debía a un virus, y, por otro lado, qué experimentos realizó para comprobarlo. Lo escuchamos: Dr. Smith:................................................

D) ROMPECABEZAS Seleccione algunas oraciones de la lista y ordénelas para que formen un esquema hipotético- deductivo y un esquema nomológico-deductivo de explicación.

a. Eijkman no aceptó que el beriberi fuera causado por una deficiencia dietaria.

b. Las vitaminas son nutrientes fundamentales para el crecimiento.

c. El grupo de pollos Nø4 fue alimentado con arroz sin cáscara durante varias semanas.

d. Cierta sustancia de la leche es esencial para el crecimiento.

e. La falta de vitamina C produce el escorbuto.

f. Si se da de comer al grupo de pollos Nø4 sólo alimentos que carecen de vitamina B1 como por ejemplo arroz sin cáscara, éstos contraerán beriberi.

g. La vitamina B1 está presente en la levadura, salvado, legumbres y vegetales de hoja verde.

h. Los pollos alimentados sólo con arroz sin cáscara contraen el beriberi.

i. La leche contiene vitaminas.

j. La cáscara del arroz contiene vitamina B1.

k. El grupo de pollos Nø4 contrajo el beriberi.

L. La causa del beriberi es una deficiencia de vitamina B1 en la dieta

Modelo hipotético deductivo Modelo nomológico deductivo Si...................entonces......................

................................

........................

...............................

Por lo tanto.......................

Por lo tanto............

E) ACROSTICO Complete el siguiente crucigrama. En algunos casos deberá encontrar la palabra dada en la definición y en otros deberá construir Ud. la definición de la palabra propuesta.

1. d e d u C c i ó n

2. - I - - - - - - - 3.

- E - - - 4. e x p l a N a n d u m 5. - - - - - C - - - - 6. c o n f I r m a r 7. - - - - - - - - A - - - -

1. ......................................................

2. Enunciado que se propone como respuesta tentativa a un problema científico.

3. Enunciado que expresa una regularidad universal (pl.) 4. .......................................................

5. "Explicación" de un hecho futuro o desconocido.

6. ........................................................

7. Procedimiento por el cual se pone a prueba una hipótesis.

NOTA: este módulo didáctico será utilizado en la cátedra de "Introducción al pensamiento científico" cuya titular es la Prof. Estela Santilli en octubre del corriente año. Para noviembre se podrá contar con algunas apreciaciones sobre los resultados de su aplicación.

BIBLIOGRAFIA

* Hagen, J.B., Allchin,D. y Finger,F., Doing Biology, 1996, Harper Collins College Publishers, N.Y.

* Hempel, C., (1966), Filosofía de la ciencia natural, 1991, Alianza Editorial, Madrid

* Klimovsky, G., (1994),Las desventuras del conocimiento científico,1995, A-Z editora, Bs.As.

* Popper, K., (1962),La lógica de la investigación científica,1973, Tecnos, Madrid

NOTAS

* Docentes auxiliares de la materia del Ciclo Básico Común de la Universidad de Buenos Aires "Introducción al Pensamiento Científico"-Cátedra de la profesora Estela Santilli.

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