Lecturas en didácticas de la química

Rómulo Gallego BadilloRoyman Pérez Miranda

Ricardo Andrés Franco MorenoCompiladores

Lecturas en didáctica de la química

Siguiendo la política editorial de la actual administración académica de la Universidad Pedagógica Nacional, el Grupo de Investigación interinstitucional Representaciones y Conceptos Científicos, IREC, convocó a reconocidos investigadores de la didáctica de la química del ámbito Iberoamericano, para que presentaran a los profesores de educación media y demás interesados en esta problemática, sus consideraciones fundamentadas.

Ellos son los responsables de los capítulos que conforman el presente libro, que se integra a la colección sobre la didáctica de las ciencias de la naturaleza.

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ISBN 978-0000000002

Colección Perspectivas Didácticas



Química

Biología

Rómulo Gallego Badillo

Profesor de la Universidad Pedagógica Nacional. Fundador del Grupo de Investi-gación Representaciones y Conceptos Científicos (IREC). Sus campos de trabajo son la formación inicial y continua de profesores de ciencias, así como las relaciones entre historia, epistemología y didáctica de las ciencias.

Royman Pérez Miranda

Profesor investigador del Departamento de Química de la Universidad Pedagógi-ca Nacional. Licenciado en Biología y Química, magíster en Docencia de la Química. Ha publicado libros como La enseñanza de las Ciencias Experimenta-les; Corrientes y Las competencias interpretar, argumentar y proponer; constructivistas, entre otros.

Ricardo Andrés Franco Moreno

Licenciado en Química. Magíster en Docencia de la Química de la Universi-dad Pedagógica Nacional. Es profesor del Departamento de Química de la misma universidad. Actualmente cursa estudios de Doctorado en Educación en la Universidad Pedagógica Nacional y es codirector del Grupo de Investiga-ción IREC.

Editores





Grupo de investigación Representaciones y Conceptos Científicos

– Grupo IREC –

© Universidad Pedagógica Nacional© Rómulo Gallego Badillo, Royman Pérez Miranda,

Ricardo Andrés Franco Moreno, Adriana Patricia Gallego Torres, José A. Resines Gordaliza, Javier del Pino Gutiérrez, † Andoni Garritz, Ru�no Trinidad-

Velasco, Miguel Corchuelo, Verónica Catebiel, Carmen Estupiñán, Andrea Aristizábal Fúquene

Manuel Fredy Molina C., Diana Farías C.

ISBN Impreso: 978-958-8908-51-9 ISBN Digital: 978-958-8908-52-6

Primera edicion, 2015

Adolfo León Atehortúa CruzRector

Sandra Patricia Rodríguez ÁvilaVicerrectora de Gestión Universitaria

María Cristina Martínez PinedaVicerrectora Académica

Luis Alberto Higuera MalaverVicerrector Administrativo y Financiero

Helbert Augusto Choachí GonzálezSecretario General

Nydia Constanza Mendoza RomeroSubdirectora de Gestión de Proyectos

preparacion editorialGrupo Interno de Trabajo EditorialUniversidad Pedagógica Nacional

Alba Lucía Bernal CerqueraCoordinadora

Maritza Ramírez RamosEditora

Melisa Restrepo MolinaCorrectora de estilo

María Fernanda Jara RodríguezMaría Teresa Jiménez PadillaPracticantes apoyo editorial

Mauricio SalamancaDiseño y diagramación

Mauricio Esteban Suárez BarreraDiseño de caratula

Johny Adrián Díaz EspitiaFinalización de artes

Impreso en Xpress Estudio Grá�co y Digital S.A.Bogotá, D. C., 2015

Fecha de evaluación: 10-02-2015Fecha de aprobación: 10-07-2015

Hecho el deposito legal que ordena la Ley 44 de1993 y el decreto reglamentario 460 de 1995

Catalogación en la fuente - Biblioteca Central de la Universidad Pedagógica Nacional

Lecturas en didáctica de la química / Rómulo Gallego Badillo… [et.al].1ª. ed. – Bogotá : Universidad Pedagógica Nacional, 2015.

256 p. - Incluye: Referencias bibliográ�cas al �nal de cada capítulo

ISBN Impreso: 978-958-8908-51-9 ISBN Digital: 978-958-8908-52-6

1. Química – Historia. 2. Química – Enseñanza - Aprendizaje 3. Formación Profesional de Maestros – Química. 4. Ciencia y Tecnología. 5. Química – Investigaciones. 6. Química – Generalidades. 7. Métodos de Enseñanza. 8. Pedagogía. I. Gallego Badillo, Rómulo. II. Pérez Miranda, Royman. III. Gallego Torres, Andriana Patricia. IV. Franco Moreno, Ricardo Andrés. V. Resines Gordaliza, José A. VI. Pino Gutiérrez, Francisco Javier del. VII. Garritz Ruiz, Andoni. VIII. Trinidad-Velasco, Ru�no. XIX. Catebiel, Verónica. X. Corchuelo, Miguel. XI. Molina Caballero, Manuel Fredy. XII. Aristizábal Fúquene, Carmen Andrea. XIII. Farías Camero, Diana María. XIV. Tít.

540.7. Cd. 21 ed.

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Contenido

Presentación ............................................................................................................................... 9Rómulo Gallego Badillo, Royman Pérez Miranda y Ricardo Andrés Franco

Capítulo 1Consideraciones histórico epistemológicas y didácticas en torno a la química ..15Rómulo Gallego Badillo, Adriana Patricia Gallego Torres y Ricardo Andrés Franco

Capítulo 2Una propuesta para tratar la naturaleza de la materia desde un punto de vista macroscópico en la formación inicial de maestros....................69José A. Resines Gordaliza y Javier del Pino Gutiérrez

Capítulo 3El conocimiento pedagógico de la estructura corpuscular de la materia ..........101Andoni Garritz y Ru�no Trinidad-Velasco

Capítulo 4El estudio de situaciones problemáticas en contexto: una propuesta de enseñanza de la química con enfoque CTS ................................. 155Miguel Corchuelo, Verónica Catebiel y Carmen Estupiñán

Capítulo 5Una lectura epistemológica y didáctica de los estándares básicos de competencias en química para la educación básica y media colombiana ............................................................................................................ 187Andrea Aristizábal Fúquene y Royman Pérez Miranda

Capítulo 6La química es una ciencia de laboratorio, desde lo tradicional hasta el trabajo investigativo ............................................................................................213Manuel Fredy Molina C. y Diana Farías C.

Autores .................................................................................................................................... 233

Índice temático ..................................................................................................................... 239

Índice onomástico ............................................................................................................... 245

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Presentación

Queremos dedicar esta obra a la memoria del profesor Andoni Garritz, quien recientemente ha partido para siempre, dejándonos un legado

importante de aportes a la didáctica de las ciencias experimentales en gene-ral y de la química en particular. Durante más de tres décadas se desempeñó como profesor de la Universidad Nacional Autónoma de México (unam), con especial dedicación a los problemas de la enseñanza y el aprendizaje de la química. Entre sus diversos aportes a este campo del conocimiento, se destaca la fundación y consolidación de la revista internacional Educación Química, así como sus diversas publicaciones y conferencias especializa-das en el área. En el caso particular de la comunidad de investigadores en didáctica de la química en Colombia, el profesor Garritz fue un aliado per-manente del Grupo de Investigación interinstitucional Representaciones y Conceptos Cientí�cos (irec) en el desarrollo de eventos académicos, redes de conocimiento y diálogo de saberes para el fomento de la investigación en el campo de la educación química.

Siguiendo la política editorial de la actual administración académica de la Universidad Pedagógica Nacional, el Grupo de Investigación irec convocó a reconocidos investigadores de la didáctica de la química del ámbito Iberoamericano, para que presentaran a los profesores de educa-ción media y demás interesados en esta problemática, sus consideraciones

Rómulo Gallego Badillo, Royman Pérez Miranda y Ricardo Andrés Franco Moreno Editores

Rómulo Gallego Badillo, Royman Pérez Miranda y Ricardo Andrés Franco Moreno

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fundamentadas. Ellos son los responsables de los capítulos que conforman el presente libro, que se integra a la colección sobre la didáctica de las ciencias de la naturaleza.

En el primer capítulo se discurre en torno a una versión histórico-epis-temológica de la constitución de la química como ciencia y en cuanto a la didáctica de las ciencias, se alude a los campos de saber y de investigación en los que trabajan los distintos grupos de la comunidad de especialistas en dicha didáctica. Se muestra que en la actualidad esta didáctica se ha constituido como la ciencia de enseñar ciencias, por lo que se toma una distancia signi�cativa de la anterior versión algorítmica o de la mirada que la reducía a ser la parte metódica de la pedagogía, considerada esta última como la ciencia de la educación. Incluso lo referido a la enseñanza de las ciencias es en la actualidad, tan solo uno de los problemas de los que se ocupan en la actualidad los didactas de las ciencias de la naturaleza.

Este capítulo inicial que se ofrece a profesores e interesados, como el título lo indica, trata de la didáctica de la química. La intencionalidad es la de discutir en concreto, concepciones como aquella que a�rma que para enseñar esta ciencia basta con conocerla, paradigma que procede de los maestros artesanos de los Collegia Artifucum. Así ubicado, puede a�r-marse que quienes admiten y practican dicho paradigma se desempeñan dentro de una práctica meramente artesanal. Dicha concepción pone tam-bién en evidencia el posicionamiento en una idea esencialista, ya que detrás de ella existe el posible convencimiento de que el profesor de química nace, por lo que no requiere de ninguna formación o para algunos, de cierto entrenamiento que conduzca a a�nar esas aptitudes innatas, un entrena-miento en el interior de la versión algorítmica de la didáctica.

Al respecto, los resultados de las investigaciones en el campo de la for-mación inicial y continua de profesores de ciencias, han demostrado que las experiencias escolares y universitarias contribuyen a la elaboración de una imagen del carácter histórico epistemológico de la constitución de la

Presentación

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química como ciencia y del papel que ha de desempeñar quien opte por ser profesor de química. Se trata de una imagen acrítica e ingenua de la que se desprende un modelo de profesor que imita hasta cierto punto, a aquel que se tuvo, con el que fue exitosa la superación de la asignatura que dictó y por la cual se desarrolló una afectividad positiva. Es factible igualmente, que ese modelo sea una especie de ‘colcha de retazos’ compuesta por imágenes de distintos profesores que se tuvieron en la educación básica y media hasta la universitaria, por lo menos.

Desde esta imagen y modelo, resulta comprensible que no se entiendan las razones por las cuales en ocasiones, los estudiantes no comprenden o que se den explicaciones propias del saber común y cotidiano de este hecho. En otras palabras, quienes comulgan con el paradigma anotado e incluso quienes han recibido entrenamiento dentro de la reducción algorítmica, se hallan limitados para formular y resolver el problema en términos de la nueva didáctica de las ciencias de la naturaleza. Podría también a�rmarse que estos no se encuentran en condiciones de ubicar la problemática dentro de la pedagogía de estas ciencias. En principio, solo quienes se han formado cientí�camente para desempeñarse como profesores de química podrían ser cuali�cados para una formulación admisible de la problemática.

El paradigma de la referencia que a�rma que basta con saber química para enseñarla, toca irremediablemente el interrogante acerca de lo que se entiende con la expresión ‘saber química’, que a su vez conduce a pre-guntar desde dónde se sabe y en el interior de qué espacio de discusión es sostenible lo que se sabe. Los anteriores cuestionamientos desembocan en la también indispensable pregunta sobre para qué se sabe química. Para construir unas respuestas aproximadas, se requiere acudir a revisiones de carácter histórico-epistemológicas por un lado, y culturales, sociales, eco-nómicas y políticas por el otro. Se hace preciso puntualizar que la versión de la química que se socializa entre las nuevas generaciones a través de los diferentes niveles del sistema educativo, puede ser un indicativo del estado de desarrollo del país correspondiente. Así mismo se podría considerar


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la clase de didáctica de las ciencias en la que se soportan los niveles de su sistema educativo.

Elaborar una respuesta discutible al interrogante sobre qué es saber química implica una ubicación en el nivel educativo para el cual esto adquiere una signi�cación especí�ca. Una de ellas estaría centrada en el estrato puramente técnico que remite a la transmisión, repetición y análisis de de�niciones, conceptos y leyes químicas, al entrenamiento en la ejecución de algoritmos a repetir de conformidad con las normas de calidad estable-cidas y a procedimientos ya probados. Esta mirada técnica, imprescindible en la formación, no requiere de una didáctica de la química fundamentada en el análisis histórico-epistemológico de cómo se construyó esta ciencia. Incluso, el cuestionamiento sobre lo anteriormente planteado sería pertur-bador frente a la cultura establecida en la que es posible señalar que son pocos y contados los profesores cuyas investigaciones o pareceres han sido acogidos en revistas especializadas e indexadas internacionalmente.

¿Desde dónde se sostiene que se sabe química?, ¿desde los textos de enseñanza?, ¿desde profesores cuyas elaboraciones no han sido sometidas a la crítica de la comunidad de especialistas? ¿Es este un saber basado en la repetición de los contenidos de los textos de enseñanza? ¿Hasta dónde sabe química aquel que se limita a reproducir la versión ahístorica de dichos textos? ¿Sabe química quien da cuenta de cómo se construyó esta ciencia, no como un saber marginal, sino que se halle en condiciones de discurrir en términos cientí�cos rigurosos acerca de los problemas centra-les que constituyeron la multiplicidad del objeto de conocimiento que los químicos constituyeron?

De qué se han ocupado y se ocupan los químicos es el interrogante principal que ha de direccionar cualquier programa de formación, con el �n de socializar una imagen aproximada de esta ciencia. Al respecto, se suele concentrar el trabajo didáctico en la presentación de los desarrollos mecánico-cuánticos del átomo, acudiendo a aproximaciones atrevidas y

Presentación

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por tanto tergiversadas, puesto que se prescinde del fundamento concep-tual y metodológico sobre el cual este modelo se construyó matemática-mente. De hecho, se debe establecer la diferencia entre una química elabo-rada por reconocidos representantes del arte y comprender que el modelo químico, propiamente dicho, es el de J. Dalton.

De lo que se ocupan los químicos es la molecularidad, es decir de la composición y estructura de los materiales que conforman la materialidad de las cosas del mundo. Dado que no se ocupan del átomo, los químicos se dedican a construir materiales, lo que constituye el sentido de la disciplina denominada síntesis. En el contexto de esta actividad y de manera indi-recta, transforman las relaciones entre los seres humanos.

De conformidad con la intencionalidad del presente libro, se invitó a reconocidos investigadores en el campo de la didáctica de la química a que escribieran los capítulos que lo conforman. Los dos primeros capítulos examinan uno de los problemas fundamentales que emergen en térmi-nos didácticos cuando se trata de la introducción a la problemática de la química, como aquel de la conceptualización del modelo sobre la discon-tinuidad de lo material. En esta área para la formación de profesores los tratadistas ofrecen una propuesta de trabajo en el aula, suministran refe-rencias bibliográ�cas y presentan conclusiones.

El tercer capítulo se ocupa de un problema signi�cativo en la didáctica de las ciencias: el del signi�cado pedagógico de los contenidos curricula-res en el campo de la enseñanza de la química. Los autores se centran en la formación de profesores. Examinan desde la bibliografía especializada, los diferentes enfoques didácticos sobre la mejora en la enseñanza de la química. Las referencias bibliográ�cas constituyen un posible aval para quienes interrogan sobre dicha temática.

El cuarto capítulo da cuenta, desde unos resultados investigativos especí�cos, de cómo la enseñanza de la química, fundada en los enfoques cts, podría mejorar las actitudes de los estudiantes hacia un aprendizaje


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signi�cativo de esta ciencia. De hecho, los fundamentos conceptuales del trabajo se ocupan del campo de investigación conocido como historia social de las ciencias, considerado como un aporte a la aproximación habi-tual que percibe que la enseñanza de las ciencias debe ceñirse a la versión empiro-positivista de la misma.

El quinto capítulo se centra en el problema de una enseñanza de la química vertebrada por las relaciones cts. Este capítulo da cuenta de un trabajo investigativo realizado de conformidad con un proyecto aprobado, aceptado, evaluado y �nanciado por Colciencias.

El sexto capítulo, escrito por investigadores reconocidos, examina con base en las referencias bibliográ�cas de su contribución, el problema de las conceptualizaciones referidas a propuestas curriculares basadas en competencias cognoscitivas. Asimismo elabora sobre las críticas en torno a la enseñanza de las ciencias, con base en referencias bibliográ�cas tomadas de revistas especializadas sobre dichas competencias y estándares curriculares. En este sentido, pretenden elaborar una metodología universal para la enseñanza de las ciencias a partir de una aproximación epistemológica de carácter empiro-positivista.

El séptimo capítulo lo escriben químicos profesionales interesados en los problemas de la enseñanza de esta ciencia. Discurren en torno al carác-ter experimental de la ciencia química. Desde sus presupuestos, apoyan que las prácticas de laboratorio tengan una intencionalidad investigativa que supere el seguimiento de guías previamente establecidas y estanda-rizadas que persiguen el manejo y dominio de nuevas tecnologías ana-líticas, en el sentido de un dominio certi�cado, certi�cación legalmente establecida para los químicos.

Agradecemos de forma especial a la profesora de química en formación inicial Camila Andrea Ortiz, quien en su calidad de monitora de investi-gación del grupo irec colaboró en los ajustes académicos y de forma que este manuscrito requirió.

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Capítulo 1Consideraciones histórico epistemológicas y didácticas en torno a la químicaHistorical epistemológical and didactic reflections around Chemistry

Rómulo Gallego Badillo1, Adriana Patricia Gallego Torres2 y Ricardo Andrés Franco3, Grupo de Investigación Representaciones y Conceptos Científicos –IREC

ResumenA partir de consideraciones sobre las diferentes concepciones epistemológicas acerca de la construcción histórica de la química –entendida como una de las ciencias de la natu-raleza–, se busca fundamentar una didáctica de esta ciencia al interior de las recomenda-ciones que a�rman que la historia contribuye a la comprensión del carácter histórico de la actividad cientí�ca, en este caso, de la química. El punto de partida es la química como construcción colectiva que tiene una historia de carácter comunitario.

Palabras clave: historia; epistemología; didáctica de la química

AbstractBased on considerations about the di�erent epistemological conceptions about the his-torical construction of chemistry —understood as one of the Sciences of nature— it is sought to build a didactic of this science within the recommendations claiming that his-tory contributes to the understanding of the historical character of the scienti�c activity, in this case, chemistry. e starting point is the chemistry as a collective construction which has a history of community status.

Key words: history; epistemology; didactics of chemistry

1 Profesor de la Universidad Pedagógica Nacional, Bogotá, D. C. Colombia. Correo electrónico: [email protected]

2 Profesora de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá, D. C. Correo electrónico: [email protected]

3 Profesor del Departamento de Química. Universidad Pedagógica Nacional, Bogotá, D. C. Colombia. Correo electrónico: [email protected]

Rómulo Gallego Badillo, Adriana Patricia Gallego Torres y Ricardo Andrés Franco

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Introducción

En la actualidad se a�rma que la didáctica de las ciencias de la naturaleza es una disciplina teóricamente fundamentada (Gil et al., 1999), para la cual la comunidad de didactas ha delimitado campos especí�cos de investiga-ción y producción de saber (Gil, Carrascosa, & Martínez-Terrades, 1999), por lo que se cristaliza la apreciación de que esta ya se había conformado como un todo sistemático (Hodson, 1992). Existe por tanto el convenci-miento de que se cuenta con una ciencia de enseñar ciencias (Izquierdo & Sanmartí, 2001). En este contexto de desarrollo conceptual y metodo-lógico se tiende a abandonar la concepción algorítmica de la enseñanza de las ciencias para formular un problema didáctico relacionado con lo enseñable que son las teorías o modelos cientí�cos.

La constitución de la nueva didáctica de las ciencias se ha fundamen-tado en los estudios realizados en torno a la historia de esas ciencias y a los recientes planteamientos epistemológicos sobre la construcción de dichos saberes. De hecho, no se exagera al sostener que no es posible llevar a cabo una aproximación a esta nueva didáctica por fuera de miradas histó-rico epistemológicas de carácter deductivista-constructivista. Justamente desde tal posicionamiento se concluye que es indispensable establecer precisiones con respecto a cada una de las ciencias de la naturaleza para elaborar sus didácticas especí�cas.

En este orden de ideas, en la actualidad se considera que hay diferencias conceptuales y metodológicas entre la física, la química y la biología. Aun cuando sea admisible hablar de una didáctica general de las ciencias, cuyos principios pueden ser retomados, hay que admitir la existencia de didácti-cas particulares para cada una de ellas. Es esta la razón por la cual se parte de una aproximación histórica sobre cómo se construyó la química a partir de la adopción de una postura epistemológica y luego se presentan los pro-blemas de su didáctica.

Consideraciones histórico epistemológicas y didácticas en torno a la química

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Se parte de la consideración de Kuhn (1972) que a�rma que todo aná-lisis epistemológico tiene necesariamente que recurrir a una precisión his-tórica del desarrollo de cada teoría o modelo cientí�co. Lakatos (1983) señaló que toda reconstrucción histórica está precedida por la adopción de una posición epistemológica especí�ca, sea esta empiropositivista, racionalista o deductivista. Desde esta puntualización quedó establecido que no se puede hablar de una historia de las ciencias sino de versiones de la misma, cada una admitida por determinados colectivos de conformidad con la aproximación epistemológica en la que se sitúan. Además según Lakatos (1983), quedó desvirtuada la idea de que la historia es la narración verídica de los hechos en sus tiempos y lugares para el caso de las ciencias de la naturaleza.

La propuesta de Kuhn sobre las comunidades cientí�cas como respon-sables de los cambios y desarrollos en las actividades especializadas propias de las ciencias se demostró gracias a los trabajos de los sociólogos del cono-cimiento. En consecuencia, en la actualidad son muy pocos los que ponen en tela de juicio que cada una de las ciencias es producto de un trabajo comunitario (Hodson, 1985). Al respecto y desde la mirada evolucionista, Toulmin (1973), sostuvo que ese desarrollo se debe a una genealogía de profesores y estudiantes que comparten principios conceptuales y metodo-lógicos, así como objetivos comunes. Por tanto, cabe decir que los cientí�-cos se han formado a partir de las enseñanzas de los profesores y profesoras que en cada sistema educativo, les posibilitaron optar por hacerse profesio-nales en la producción de conocimiento.

En esto, los contextos culturales, sociales, económicos y políticos valo-rativos han desempeñado una inuencia signi�cativa, dado que hacerse cientí�co en una sociedad determinada les produce réditos. No puede seguirse atribuyendo esto a la genialidad de individuos especiales, gene-ralmente hombres (Gallego, 2002), puesto que los historiadores han demostrado que para lograr lo que se les reconoce, contaron con equipos de especialistas, como es el caso de Lavoisier (Bensaude-Vincent, 1991a).


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Anótese que durante el siglo xx la preocupación por introducir la histo-ria en la didáctica de las ciencias ha sido permanente. En los últimos años, esta preocupación se sustenta con el argumento de que la historia es un recurso que facilita la comprensión del estudiantado de secundaria, de las especi�cidades y razones por las que las distintas comunidades de especia-listas formularon, admitieron, desarrollaron y modi�caron los fundamentos de su actividad de producción de saber (Mathews, 1994a; 1994b). Desde lo estipulado por Lakatos y los sociólogos del conocimiento cientí�co, queda claro que las menciones a los cientí�cos líderes de los grupos y las brevísi-mas biografías de los mismos no pueden ser consideradas como historia.

La introducción del componente humano como factor decisivo en el desarrollo de las ciencias de la naturaleza estipula que en ese desarrollo se presenten los deseos, aspiraciones de reconocimiento de la comunidad de especialistas y de la sociedad en general, la aspiración a que los trabajos realizados se publiquen en las revistas especializadas y que además, esas publicaciones se citen en otras revistas académicas. Lo anotado especí�ca que cualquier versión sobre la historia de las ciencias debe considerar la complejidad que este análisis introduce, fuera de que en cada época exis-ten modelos diferentes para el mismo conjunto de fenómenos. Modelos formulados a partir de supuestos no equiparables.

La otra versión es la lineal, la que suelen enseñar los profesores de cien-cias que desconocen o no les interesa una enseñanza circunscrita a la his-toria de la disciplina química que hacen objeto de enseñanza. Es también el caso de los cientí�cos frente a esta problemática, quienes al buscar justi-�caciones en el pasado, tienden a esquematizar y a tergiversar la historia, eliminando u ocultando las controversias, concepciones y polémicas, para inventar y enseñar un camino lineal desde el cual, esa ciencia ha transitado hasta desembocar en la actual (Bensaude-Vincent, 1991b).

La aproximación no lineal plantea y analiza lo anterior e incorpora en el estudio el convencimiento de que las comunidades de especialistas están


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conformadas por hombres y mujeres, con sus aspiraciones, deseos y otras características humanas, que aoran en el contexto en el que compiten, para adquirir el reconocimiento de sus pares y de la sociedad en general. La versión no lineal es también la que se adentra en el examen de las pro-puestas fallidas, de las rutas que no condujeron a resultados admisibles y al hecho de que en cada época hubo teorías rivales (Popper, 1962), para-digmas en competencia (Kuhn, 1972) o programas de investigación com-petitivos (Lakatos, 1983). De igual manera, analiza las razones que hay en la base de la formulación de modelos cientí�cos (Gieré, 1990; Lombardi, 1998; Caldin, 2002), sus admisiones, modi�caciones y cambios.

En cuanto a la historia de la química, es preciso señalar la existencia de una tradición que, con sus correspondientes variaciones, impera desde el siglo xviii cuando emerge la necesidad de historiar la construcción de la química como una de las ciencias de la naturaleza. Esta tradición divide esa historia en distintos períodos, comenzando por la denominada proto-historia, hasta el período actual. En las últimas décadas del siglo pasado y acudiendo a la categoría de revolución cientí�ca, en un sentido distinto al de Kuhn (1972), se propusieron tres períodos revolucionarios, denomi-nados sucesivamente como el de la composición molar, el de la estructura molecular y el de la estructura electrónica. Con esta propuesta se reconoce que la historia de la química no puede ser reconstruida desde una versión lineal (Jensen, 1998a).

Consideraciones epistemológicas

Inmanuel Kant (1724 – 1804) hizo su disertación doctoral en el campo de la meteorología y sus concepciones acerca de las ciencias de la natura-leza alimentaron el interés de J. B. Richter (Ihde, 1984) por matematizar la química. En su opúsculo Principios metafísicos de toda ciencia de la natura-leza –que basó en su interpretación de la física de Newton y la geometría de Euclides–, Kant puso en duda el carácter cientí�co de la química, diciendo


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que únicamente podría ser considerada como un “arte sistemático” en vir-tud de que las leyes en las cuales se fundaba para ese tiempo, se susten-taban y se derivaban de experiencias netamente empíricas, por lo que no eran leyes formuladas de forma apriorística y no exigían una demostra-ción de su carácter apodíctico. Es indispensable considerar que Kant ela-bora esta concepción en el período en el que los cientí�cos de la química están haciendo sus mejores esfuerzos para construirla como una rama de la �losofía de la naturaleza. ¿Ha habido sustanciales reexiones epistemo-lógicas en contra de esta primera aproximación sobre el estatuto cientí�co de la química?

Desde el predominio de aproximaciones empiropositivistas (Bacon, 1980; Comte, 1984), en la década de 1970 se solía a�rmar que era una cien-cia, precisamente porque sus practicantes aplicaban el método cientí�co, el cual se puso en tela de juicio (Zahar, 1982), hasta llegar a su olvido relativo. El problema, además del recurso al método cientí�co para dar cuenta de la pregunta por el estatuto de la química, es que rehuyó la necesidad de un análisis epistemológico con base en la historia, que ubicara legítimamente a la química, como una de las ciencias de la naturaleza.

La pregunta entonces, había que dirigirla al carácter de las elaboracio-nes conceptuales y metodológicas construidas por la comunidad de los químicos a lo largo de la historia de la construcción de esa ciencia. ¿Son esas elaboraciones teorías? ¿Se puede hablar de teorías propiamente quími-cas? Para responder a estos cuestionamientos es preciso examinar aquello que entre los epistemólogos se entiende bajo la categoría epistemológica de teoría, por fuera de de�niciones propias de diccionarios generales o de aquellas que se manejan dentro del saber común y cotidiano.

Es necesario considerar que la revolución cientí�ca dada en la física de �nales y comienzos del siglo xx, condujo a personajes, formados académicamente en esta ciencia que presentaban inquietudes �losó�cas, a volver a formular la pregunta por el carácter de las ciencias. Popper (1962),


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Kuhn (1972) y Lakatos (1983), desde sus propias perspectivas epistemológi-cas y dentro de la lógica deductiva, acudieron a la categoría epistemológica de teoría para dar cuenta de lo ocurrido y del desarrollo de la física. Según Popper, una teoría cientí�ca es un sistema de proposiciones relacionadas entre sí mediante una lógica interna que es característica de esa categoría epistemológica. Con sus propuestas, se impusó un criterio para fundamen-tar cualquier análisis del estatuto cientí�co de las demás ciencias de la natu-raleza, distintas de la física.

La categoría epistemológica de teoría procede de la principia y de la óptica de Newton, categoría que se fortaleció con las reformulaciones en la nueva matemática de la principia, en el siglo xviii propuestas por Lagrange y sobre todo, Laplace (Schneer, 1975). Las investigaciones de los estudiosos estipulan que las dos obras de Newton referenciadas, están escritas siguiendo en general, la lógica de de�niciones, postulados, demos-traciones y corolarios (Torres, 1998). Un análisis comparativo del lenguaje conceptual en el que Lavoisier escribió su Tratado elemental de química, permite concluir que la química es una ciencia escrita de manera diferente a como se escribió la física, por lo que requiere de otra categoría epistemo-lógica distinta que examine la construcción de la química como ciencia.

Al respecto, hay trabajos recientes que discurren en torno a la catego-ría del modelo cientí�co en química (Gieré, 1990; Lombardi, 1998; Del Re, 2003; Kretzenbacher, 2003; Caldin, 2003). Al analizar estos plantea-mientos, se muestra que los químicos trabajan más con modelos que con teorías. La historia parece demostrar que ese modelo ha sido de carác-ter icónico o grá�co, según la clasi�cación establecida por Caldin (2003), que incluye en su taxonomía, los analógicos y los simbólicos propios de la física, formulados y explicitados, por necesidad, a través de los sistemas preposicionales de la matemática (Lombardi, 1998).

Una reconstrucción histórico epistemológica de la química, se puntuali-zaría en varias etapas. La primera, que podría denominarse como artesanal,


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la de los maestros metalurgistas, en la que las explicaciones de los procesos fueron suministradas por los alquimistas y los yatroquímicos. La segunda, caracterizada por el modelo del ogisto de G. Stahl y la sustitución hecha por el modelo de la oxidación, lo que da nacimiento a la química moderna. La tercera, relacionada con la formulación del modelo icónico que carac-teriza el objeto de producción de saber de los químicos, modelo que ini-cia con el propuesto por J. Dalton para el átomo. Este modelo fue poco a poco modi�cado con la reconstrucción de los conceptos químicos de átomo, molécula, valencia, estructura y estereoquímica. El modelo icónico resultante adquirió apoyo empírico con la síntesis de los azúcares natura-les y luego con la de los materiales no existentes en la naturaleza –como la baquelita, primero, luego la sacarina y �nalmente con el salvarsán–. De la misma manera, es factible demostrar históricamente que el modelo del octeto, también icónico, participó en ese proceso de modi�cación.

Una cuarta etapa sería aquella que inicia con la introducción de mode-los analógicos en la química. Esta ocurre cuando los miembros de esta comunidad de especialistas estrechan las relaciones con los intereses de los industriales. Las preguntas directrices se dirigen a la estabilidad de las moléculas, la cinética y la dirección de los procesos químicos, con miras a su intervención y control. Ello signi�có acudir a las elaboraciones de la termodinámica clásica y principalmente, a la utilización de la función de trabajo de Gibbs, los conceptos de energía interna, entalpía y entropía. Las reacciones químicas se rede�nieron como sistemas termodinámicos dentro de la ingeniería química. Una quinta emplea los modelos simbó-licos provenientes de los desarrollos de las mecánicas cuánticas con los modelos del enlace de valencia y el del orbital molecular. Los químicos no obstante y en sus propósitos prácticos de construir nuevos materiales, siguen empleando el modelo icónico para construir sus representaciones sobre las estructuras moleculares (Ihde, 1984).

La química es una ciencia porque sus especialistas formulan y trabajan desde modelos cientí�cos conformados por conceptos métricos que hacen


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referencia a y se expresan matemáticamente; que se concretan en construc-tos tecnológicos o instrumentales mediante los cuales se pueden medir las variaciones de las interacciones a las que se re�eren. Paulatinamente se socializaron las elaboraciones comunitarias a través de las revistas especia-lizadas, cuyos comités editoriales y equipos de evaluadores normalizaron y regularon el lenguaje y la estructura semántica en las que los químicos se expresan (Ho�mann, 1997).

Es importante especi�car que las discusiones acerca del estatuto epis-temológico de la química han sido abordadas por tres escuelas diferentes. La primera, en el siglo xx se basa en las reexiones de 1940 de Bachelard (1984), complementas por ese mismo autor en 1953 (Bachelard, 1976). Las otras dos emergen en la actualidad: hyle, un grupo europeo que publica el Journal for Philosophy of Chemistry, y un grupo norteamericano lide-rado por Eric R. Scerri que, desconociendo el trabajo de Bachelard, a�rma que los estudios acerca de la �losofía de la química inician tan solo en la década de 1990 (Scerri, 2001) y por ende, que la preocupación de los químicos por los fundamentos epistemológicos de su ciencia, no tendría más de dos decenios. Un punto de vista que merece ser resaltado.

La protohistoria

Antes de entrar en una descripción de la historia de la química, es pre-ciso mencionar trabajos recientes sobre esta temática que parecen basarse en la categoría kuhniana de revolución cientí�ca, a partir de la cual se establecen períodos y se formulan análisis correspondientes en torno a la constitución y desarrollo de esta ciencia (Jensen, 1998a; 1998b; 1998c). Es importante resaltar que la mayoría de las reconstrucciones históricas disponibles en el mercado bibliográ�co son de carácter lineal y se basan en aproximaciones empiropositivistas.

Existen discrepancias entre los historiadores (Lockemann, 1960) en cuanto al origen del nombre de esta ciencia. Para algunos parece derivar


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de chemeia, concepto con el que se identi�caba el arte ejercido por los sacerdotes del antiguo Egipto o de geografía, que en la lengua de ese enton-ces se denominaba chemi. Otros sostienen que viene de chymeia, que a su vez procede del griego chyma y que signi�ca hierro fundido, fundición. De ahí que la palabra Chymie puede haber signi�cado inicialmente técnica de fundición de metales. A esta se le habría agregado el pre�jo árabe al, para dar origen al término alchymia, con el que se identi�can los ensayos efectuados durante la Edad Media y parte de la edad Moderna, tendientes a transmutar los metales, particularmente el plomo, en oro. Este propósito de los alquimistas se denominó también crisopeya.

Parece ser que el primero en introducir el vocablo química fue Paracelso (1493-1561) en su libro Archidoxa, un texto destinado a médicos que sos-tenía que todos los procesos vitales eran de esta naturaleza, por lo que se podía inuir en ellos empleando ‘sustancias químicas’. Anótese que la qui-mioterapia se inicia en 1909 con la síntesis del Salvarsán (arsfenamina) por parte de Paul Ehrlich (1854-1915), para el tratamiento de la sí�lis (Ho�-mann, 1997). En todo caso, cualesquiera sean las controversias al respecto, lo más probable es que química proceda de la palabra chymie, que con el tiempo, en las versiones modernas del inglés y el alemán, cambió la “y” por “e”, dando lugar a chemistry y chemie. En los idiomas latinos “y” se convir-tió en “i”, para conformar química, chemica y chimie.

Las apreciaciones etimológicas mencionadas conllevan consecuencias históricas signi�cativas, pues da luces sobre el conocimiento químico como producto de las prácticas artesanales que recoge el término chymie, téc-nica de fundición de metales. De la misma manera y por vertientes que obedecen a propósitos totalmente diferentes, se habría originado la alqui-mia como una suerte de creencia y de prácticas paralelas que comparten algunas nociones y supuestos. En lo que se re�ere a la alquimia occiden-tal, muchos tratadistas reconocen que aportó procedimientos como la preparación del alcohol, los ácidos minerales y el agua regia, así como ciertas manipulaciones empíricas, tales como la destilación, sublimación,


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calcinación, �jación, coagulación y otras de la misma estirpe (Laín & López, 1963).

El análisis del desarrollo histórico de la química permite concluir que todo lo referido al ‘descubrimiento’ de los elementos químicos y de ciertos compuestos presentes en el mundo natural, parecen haber obedecido al perfeccionamiento parsimonioso de esa práctica artesanal, por lo menos hasta la formulación de las leyes ponderales y el modelo icónico para el átomo de J. Dalton. Es decir que su basamento no fueron supuestos teóri-cos estrictos y rigurosos.

De ser admitido lo dicho en torno al origen artesanal del saber químico, podría pensarse hipotéticamente, que fue en el interior de dicha práctica que surgieron las preguntas centrales que se convirtieron luego en la pro-blemática del quehacer de los químicos: la composición material de las cosas y la posibilidad de manipularla para su correspondiente transforma-ción. En efecto, habría que recordar aquí que fue entre los alfareros que emergió la tradición técnica del diseño y fabricación de crisoles, por fuera de lo cual hubiese sido imposible la obtención de cobre metálico a partir de minerales malaquita y azurita, así como de carbonatos de cobre, respec-tivamente. En la actualidad se a�rma que esa obtención no se debió a un descubrimiento estrictamente casual (Leví-Strauss, 1964).

Se puede sostener por tanto, que en ese origen remoto que transformó históricamente al alfarero en metalurgista, se empezó a con�gurar paulati-namente el problema de trabajar e intervenir la materialidad del mundo, con miras a disponer de unos nuevos no hallados en la naturaleza. Lo anterior supone una transformación en el pensamiento empírico de los alfareros, en virtud de la creación de nuevos procedimientos arti�ciales que les permi-tieron disponer de aquello que no era evidente por la simple observación (Gallego, 1997). Este fue el inicio. La búsqueda de cimentación para un saber técnico que poco a poco abandona sus referencias estrictamente empiristas, para convertirse en un saber enseñable, de conformidad con lo establecido


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por Aristóteles en su Metafísica, donde asevera que aquello que puede ser llamado saber, lo es precisamente porque es compartible con los demás.

Los historiadores parecen estar de acuerdo en que desde Lavoisier, la química no se puede entender en los mismos términos que la física. La introducción de modelos analógicos en sus discursos se da con la incor-poración de la termodinámica clásica. Esto ocurre cuando en el contexto de la industrialización de los procesos químicos, el problema de la estabilidad de los compuestos, la dirección de esos procesos, la cinética de los mismos y el rendimiento, penetran en esta ciencia, para practicar la síntesis a escala industrial (Stengers, 1991). El desarrollo de la química ha estado ligado a los procesos de producción y con la fabricación de nuevos materiales, ha trans-formado la sociedad y las relaciones entre las personas.

El período de constitución de la química como ciencia

La mayoría de los libros sobre la historia de la química presentan una ver-sión lineal de su desarrollo, a la vez que parten de la idea de que ha sido producto de una serie sucesiva de descubrimientos realizados por indi-viduos geniales y aislados. Por lo general, esa versión es una cronología descontextualizada social, cultural, política y económicamente hablando, lo que da pie para la construcción de una imagen tergiversada.

Una versión no lineal del proceso de construcción de la química como una de las ciencias de la naturaleza, inicia a mediados del siglo diecisiete y va hasta bien entrado el siglo veinte, por lo que se a�rma que es rela-tivamente nueva. Si de estos comienzos se trata, es preciso aludir a la química neumática de R. Boyle (1627-1691), partidario de Bacon (1561-1626) que formula la aproximación epistemológica empirista, basada en la lógica inductiva (Leidler, 1995). Como se reconoce, Ctesibio de Alejandría inventó la bomba impelente–expelente. Con esta, durante la Edad Media se achicaron las minas de carbón, lo que presentó el problema técnico de no poder elevar el agua más allá de catorce metros. Se le planteó dicha


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di�cultad a Galileo (1564-1642), quien adujo que el límite de la bomba se debía a que la columna de agua tendía a mantenerse cohesionada como un todo (Schneer, 1975).

Fueron Torricelli (1608-1647) y el discípulo de Galileo, Viviani (1622-1703), quienes se plantearon el problema de una manera radicalmente distinta, formulándolo en términos de equilibrio mecánico. En este desa-rrollo, construyeron el concepto de presión atmosférica, al mismo tiempo que el instrumento para medirla. Los resultados obtenidos les permitie-ron concluir que era posible construir vacío (vacío barométrico), contras-tando la hipótesis de que la atmósfera poseía un peso. Otto von Guericke (1602-1686) se enteró de estos avances y rediseñó la bomba de Ctesibio, la transformó en la bomba neumática, con la que –en el denominado Experi-mento de Magdeburgo– demostró de�nitivamente la existencia de la pre-sión atmosférica.

Para la época, Robert Boyle se hallaba organizando el laboratorio de química de la Universidad de Oxford. En esta situación accedió a la infor-mación del experimento de Von Guericke. Desde su interés cientí�co por hacer de la química una de las ramas de la �losofía de la naturaleza, interpretó los resultados de este experimento. Llamó entonces a Robert Hooke (1635-1703), también partidario de la epistemología baconiana y quien fuera posteriormente un brillante microscopista y contradictor de los fundamentos de la dinámica de Newton, y le encargó el rediseño de la bomba de Von Guericke. Los dos, con esta bomba perfeccionada y con la cámara de vacío, demostraron y contribuyeron a que los gases fueran objeto de estudio químico. De estos trabajos surgió la denominada química neumática (Ihde, 1984).

Se debe señalar que la problemática acerca de la existencia y el com-portamiento de los gases viene de más atrás. Hay que recordar a J. B. van Helmont (1578-1644), al que se le atribuye la invención de la palabra gas como derivación de la palabra chaos, utilizada antes por Paracelso.


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Van Helmont empleó igualmente el término espíritu para referirse a los mismos uidos, por lo que ciertos tratadistas suponen que pudo también derivarse del vocablo alemán Geist. Sin embargo, dado el origen amenco de Van Helmont, la idea de mayor aceptación es la de chaos, que en esa lengua se pronuncia gas. No obstante Van Helmont, inmerso aún en las ideas de Parecelso, no hizo una conceptualización semejante a la nueva idea sobre los gases, tal como la trabajaron Boyle y Hooke. Incluso, antes de que fuera aceptado por la comunidad cientí�ca el término gas, se solía hacer referencia a la de uido elástico, como lo hizo Newton.

En la época de Boyle todavía se aludía a los cuatro elementos de Aristóteles o cualidades fundamentales (caliente, frío, seco y húmedo) y a los tres principios (azufre, sal y mercurio). El trabajo con los gases condujo a Boyle a admitir las ideas de Pierre Gassendi (1592-1655), por lo que propuso que todos los gases constaban de pequeñísimas partículas cuya unión se daba cuando se les colocaba unas junto a otras. Gassendi consideró que todos los materiales constan de una misma materia prima y que sus diferencias son consecuencia de las variaciones de tamaño, forma, reposo, movimiento y de la posición relativa de tales corpúsculos entre sí. Daniel Sennert (1572-1637), en su obra De chymicorum cumgalenicis et peripateticis consenso ab dissensus expone una concepción atomística en la que los átomos no son pequeños puntos matemáticos en el espacio vacío, sino que tienen extensión tridimensional, al mismo tiempo que constituyen el último grado de división y en consecuencia, los elementos primeros de la composición de los cuerpos.

Sobre estas bases, Robert Boyle da a conocer en 1661 su obra El químico escéptico, en la que, en contra de la mirada aristotélica y la química de los principios (Schneer, 1975), insiste en la necesidad de llamar elemento solo a sustancias irreductibles; de distinguir entre combinación y mezcla y; de hacer una aplicación sistemática de los conceptos de peso y de medida en todo lo referente a la composición de la materialidad y sus transformaciones (Laín & López, 1963). Además, Boyle criticó las ideas dualistas acerca de ácidos


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y bases que encerraban un círculo vicioso. Propuso un procedimiento para superar tal di�cultad, introduciendo el empleo de colorantes. En efecto, dentro de la praxis artesanal dominante, los ácidos eran caracterizados por la efervescencia que producían en contacto con los álcalis, al mismo tiempo que estos últimos se caracterizaban por la misma manifestación.

Para una aproximación a la construcción de la química como una de las ciencias de la naturaleza, hay que anotar que Johann Joachim Becher (1635-1682), en su Física subterránea publicada por primera vez en 1669, introduce variaciones signi�cativas a las ideas de Paracelso sobre los tres principios. Becher propone tres tierras terra fusilis, terra pinguis y terra mercuriales. Según él, a partir de estas tres formas de manifestación de la tierra elemental, se constituyen todos los cuerpos. Señala que la terra pin-guis o tierra grasa se encuentra en todas las sustancias combustibles y car-bonizables y que se escapa de ellas por acción del calor o de la llama. Este libro aportó los fundamentos para la elaboración del modelo del �ogisto.

En esta situación histórica emerge Georg Ernst Sthal (1660-1734), quien desarrolla por primera vez en la historia de la química, un modelo propiamente químico que explica lo que sucede cuando unos cuer-pos arden o cuando se calcinan los metales. Fue el modelo lógicamente mejor estructurado hasta entonces, en comparación con la multiplicidad de pareceres que sobre dichos fenómenos circulaba entre los interesados (Izquierdo, 1988). En contraposición a la tradición dominante, propone un concepto uni�cador, el �ogisto, que da cuenta racional de los procesos de los que se ocupaban quienes estaban interesados en la composición de la materialidad del mundo y las transformaciones de esa materialidad. Los autores del presente capítulo han especulado acerca de lo que podría suceder si un profesor de química introdujera a los alumnos en una clase inaugural, exponiendo los fundamentos del modelo del �ogisto.

La primera exposición sobre su modelo la realizó Sthal en su Experi-menta, observaciones, animadversiones chimicae et physicae de 1697, que


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constituyó el fundamento conceptual y metodológico de muchos de los químicos reconocidos de la época. Dentro del reconocimiento que se ha hecho a Sthal, su construcción es una síntesis entre la tradición artesanal ya referida y las nuevas ideas que se venían gestando y discutiendo: he ahí su valor histórico. La propuesta de Stahl fue divulgada por su discípulo Johan Juncker (1683-1775), quien en 1730 publicó Conspectus chemiae teorético practicae, traducida al francés por Demachy (1728- 1803). Con esto el modelo se generalizó y constituyó el marco conceptual y metodo-lógico desde el cual muchos de los químicos que lo adoptaron, realizaron contribuciones signi�cativas al desarrollo de esta ciencia.

De la constitución propiamente dicha

Nicolás de Cusa (1401-1464) en su obra La docta ignorancia de 1440, pro-clama la necesidad de fundamentar los saberes humanos en la matemática. Sostiene que lo propio de la mente (mens) es la mensura (medida), una medida que solo es admisible si obedece a una matematización de aquello que se hace objeto de saber. Otro personaje que reexiona en una direc-ción semejante es Leonardo Da Vinci (1452-1519). Este técnico y geóme-tra hace del saber de los artesanos fabricantes de máquinas y herramientas objeto de estudio y estipula que la mecánica es el ámbito en el que las matemáticas han de encontrar el fundamento de su posterior desarrollo. Leonardo es un analista del álgebra. Además, es del parecer que acudiendo a ese saber de los artesanos, es que se podría encontrar la manera de pro-bar las hipótesis acerca del funcionamiento del mundo.

La síntesis de estas reexiones será obra de otro artesano, Galileo (1564-1642), el creador de la ‘nueva ciencia’, que es matemática e instrumental y que no parte de una observación ateórica de la naturaleza, contrariamente a como lo promulgaba su contemporáneo, F. Bacon. Desde esta perspec-tiva, Galileo crea por primera vez el concepto de experimento que repre-sentará y llevará a cabo con el plano inclinado. Partiendo de sus supuestos


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teóricos, predice los resultados que han de obtenerse del experimento y que las mediciones correspondientes han de contrastar positivamente. Los instrumentos para tal efecto han de obedecer a la teoría, por lo que el experimento, a la vez que un constructo tecnológico es matemático. Aná-lisis de la obra de Galileo a�rman que además de demostrar que era facti-ble aplicar las matemáticas al mundo, circunscribiéndolo a los espacios de experimentación y en contra de lo establecido por Aristóteles, introduce la episteme de las matemáticas en el saber de los artesanos (Koyré, 1981), transmutándolo en tecnología. Ha de notarse que elabora la nueva ciencia en contra de la física aristotélica.

Habría que proponer que con Galileo se construye una versión fruc-tífera de los saberes cientí�cos que es matemática e instrumental y que no parte de la observación pura, se halla mediada por supuestos o con-sideraciones previas que son de carácter predictivo. Newton (1642-1727) desarrolla dicho carácter al matematizar e instrumentalizar las relaciones de causalidad. Se admite también que el creador de la dinámica retoma el libro de Euclides Elementos, por lo que su versión de mundo es eucli-diana al mismo tiempo que mecanicista y genera para la posteridad, un paradigma de lo que ha de considerarse como cientí�co. Es desde esta visión que podría entenderse la polémica entablada contra Newton por R. Hooke, partidario con R. Boyle de la mirada empirista de F. Bacon.

Es este el contexto en el que se inscribe A. L. Lavoisier (1743-1794), considerado más físico que químico. Construye su modelo de la oxidación en contra del modelo del ogisto. Para la química crea el concepto de expe-rimento al interior de esa teoría de la oxidación, que es hasta cierto punto matemática e instrumental; formula la ecuación química siguiendo la ley de la conservación de los pesos, la que plantea en términos de una balanza teórica. Instrumentalmente esta balanza se hará indispensable para la pra-xis de los químicos posteriores. La nueva química que elabora, instaura la necesidad de la contrastación experimental. Aspiró a ser el Newton de


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la química (Schneer, 1975). Incluso se podría a�rmar que química y quími-cos no hay sino después de Lavoisier.

Los análisis históricos de la obra del francés a�rman que el centro de sus preocupaciones fue el problema de la composición del aire atmosfé-rico y de su incorporación a los procesos de transformación química. Fue desde ahí y considerando los resultados obtenidos por J. Priestley (1733-1804) y por H. Cavendish (1731-1810) desde un punto de vista totalmente distinto, que Lavoisier enfrentó la teoría del ogisto, demostrando teórica y experimentalmente que estaba equivocada. Es destacable que mientras Priestley decía, ante el desprendimiento del hoy conocido oxígeno, que este gas era aire desogisticado, y el mismo C. W. Scheele (1742–1786) denominaba aire de vitriolo o aire ígneo, Lavoisier recalcó que se trataba de oxígeno.

Lavoisier repitió de manera cuidadosa y con instrumentos de mayor precisión el experimento de Scheele y a partir de los resultados obteni-dos, el 15 de abril de 1775, ofreció una conferencia en la Academia bajo el título “Acerca de la naturaleza del principio que se une a los metales en la calcinación y les hace aumentar de peso”. No mencionó ni a Priestley ni a Scheele. A este hecho histórico se acude para dar cuenta, como ejemplo particular, de que el desarrollo de las diferentes ciencias de la naturaleza ha procedido generalmente por un cambio de mirada o de modelo cientí-�co que transforma las concepciones y las prácticas dominantes hasta ese momento.

La mayoría de sus trabajos aparecieron publicados en Memoires de L’ Academie des Sciences, entre los años 1768 y 1787, algunos otros en el Journal de Physique y en los Annales de Chemie. Dentro de sus tratados de química se debe destacar Métodos de nomenclatura química, escrito hacia 1787 en colaboración con L. B. Guyton de Morveau y Antoyne F. Fourcoy. En 1789 da a conocer su Tratado elemental de química, en el que presenta de manera sistemática y coherente la propuesta que le dará nacimiento a


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la química como una ciencia experimental con una teoría nueva, la de la oxidación, y con un concepto de experimento de carácter matemático e instrumental, sin alcanzar por supuesto, el punto de vista predictivo, ya establecido por la dinámica newtoniana. A partir de Lavoisier el universo de los químicos no se sitúa en la naturaleza pues rompe con la historia natural (Bensaude-Vincent, 1991a), el interés de Boyle se concreta.

Recuérdese que la preocupación por matematizar los fenómenos químicos se encuentra también dentro de los trabajos del alemán J. B. Richter (1762.1807), como por ejemplo, la publicación Acerca de los nuevos temas de la química que condensaba en once tomos bajo el lema “Libro de la sabiduría: Todo ha sido ordenado por Dios según medida, número y peso”. Es también una de sus obras principales Principios de estequiometría o ciencia de medir los elementos químicos, que vio la luz, en tres tomos, en el lapso de 1792 a 1793. En ella desarrolla el concepto de pesos de combi-nación o pesos equivalentes de los elementos químicos. Se acentúo la con-ciencia de que la química solamente podría ser una rama de la �losofía de la naturaleza si se tornaba matemática. Lavoisier se inscribe dentro de tal aspiración, aun cuando la matemática del cientí�co francés, en la que expresa la nueva química, no requiere para comprenderla, de los mismos fundamentos geométricos de la Principia de Newton y la transformación de la misma, que se llevó a cabo en el siglo xviii. En todo caso, la concep-ción de química como una ciencia sujeta al orden de los números y al de la medida, inicia su historia.

El modelo icónico inicial del objeto de conocimiento de los químicos

Es la pregunta por la permanencia y por la transformación de la materia-lidad del mundo, dentro de la cual se busca una unidad esencial a par-tir de la cual esa permanencia y las transformaciones, puedan ser expli-cadas con el conocimiento de la época. Francis Bacon (1561-1626), en


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Novum Organum de 1620, expone sus consideraciones acerca de la cons-titución material de los cuerpos. En él establece que esos cuerpos están conformados por pequeños componentes, en un sentido distinto al de los atomistas griegos, pues los piensa como partículas últimas que se mueven en todas las direcciones del propio cuerpo visible y que se diferencian de este solamente por el tamaño, las designa corpúsculos. Como ya se men-cionó, desde el punto de vista que hoy podría considerarse como químico, fue Daniel Sennert (1572-1637) quien expuso una concepción sobre los átomos en la que estos no son pequeños puntos matemáticos en el espacio vacío, sino que poseen extensión tridimensional, al mismo tiempo que son el último grado de división de los cuerpos y los elementos primeros de la composición de los mismos.

Isaac Newton (1642-1727) en su Óptica, Cuestión 31, a�rma que Dios formó la materia con partículas sólidas, macizas, impenetrables, móvi-les y de tamaños, formas y demás propiedades convenientes. Estableció que estas partículas ín�mas actúan las unas sobre las otras por la atrac-ción de la gravedad, del magnetismo y de la electricidad y que pueden haber además, otras potencias atractivas desconocidas. En este recuento, una primera aproximación a una teoría atómica fue la propuesta por R. Boscovich (1711-1787) en el libro que dio a conocer en 1763, Teoría naturales philosophiae, que fue usado y tuvo gran inuencia en los cursos de estas materias hasta mediados del siglo diecinueve. En este, rechaza la analogía newtoniana en la que se asume que la colisión entre átomos se sucede como si estos fueran bolas de billar, en razón de que el fenó-meno es mucho más complejo. Abandona entonces el supuesto que venía circulando de que los átomos son partículas y lo sustituye por el de centros de fuerza que se generan a partir de puntos matemáticos. Es este el argu-mento por el cual su propuesta es conocida históricamente como la teoría de los átomos puntuales (Leidler, 1995).

John Dalton (1766-1844), profesor de matemática (Leidler, 1995), meteorólogo de profesión y profesor por convicción que vivió de su


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desempeño docente, publicó en 1793 Observaciones y ensayos meteoroló-gicos. En 1805 presentó su primera tabla de pesos atómicos en Memoirs of the Lyteracy and Philosophycal Society of Manchester, que pasó inadvertido hasta que omas omson (1773-1852), médico y químico que se distin-guió por sus investigaciones sobre minerales y sustancias vegetales –ade-más de sus notables libros de divulgación cientí�ca–, se hizo partidario de las ideas de Dalton y las incorporó en su libro A new system of chemis-try, que apareció en 1807. Se piensa que la obra signi�cativa de Dalton es A new system of chemical philosophy, en la cual expone su teoría atómica, especí�camente en los capítulos “Acerca de la constitución de los cuer-pos” y “Acerca de la composición química”, en los que amplía su primera tabla de pesos atómicos. Estas propuestas de Dalton se encuentran igual-mente contenidas en Philosophycal Transaction y en Philosophycal Journal of Nicholson.

Si bien en la actualidad resulta imposible sostener que el inglés pasó a ocuparse del problema de la estructura atomística de los materiales a partir de sus reexiones sobre los gases que conformaron sus elecciones, ya que sus apuntes y notas de clase fueron destruidos en la Segunda Gue-rra Mundial, los principales testimonios al respecto provienen de omas omson y de su amigo, el industrial William Henry (1728-1803) a quien se le atribuye la propuesta en torno a la solubilidad de los gases en líquidos. El supuesto de mayor admisibilidad habla a favor de que los trabajos de Dalton en meteorología lo condujeron a pensar en los fundamentos de la química de su época, en el contexto de la naturaleza y en las propiedades de los gases.

Ubicado en las discusiones de su tiempo y con base en los trabajos acerca de los gases, en la Ley de las presiones parciales y la hoy conocida Ley de Boyle y Mariotte, Dalton postula su modelo para el átomo, que es el propiamente químico, pues se ocupa del problema de la composi-ción de los materiales. Desde dicho modelo deduce la Ley de las propor-ciones múltiples. Este modelo es icónico o grá�co, en virtud de que su


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autor representa los átomos empleando círculos y diferenciando los de las distintas sustancias simples conocidas en la época, con puntos, rayas y cruces. No solo fue criticado por los físicos, sino que también fue objeto de burla; sin embargo, para los químicos constituyó un punto de partida que dio grandes frutos.

Es esta la época de la consolidación de las leyes ponderales. Lavoisier ha formulado ya la Ley de la conservación de los pesos en las reacciones químicas y Dalton, como se anotó, la de las proporciones múltiples. Su con-temporáneo, el francés J. L. Proust (1755-1826), a partir de sus resultados en el laboratorio y dentro de su concepción atomística de las reacciones químicas, enuncia la Ley de las proporciones de�nidas o constantes, en contra de lo sostenido por C. L. Berthollet (1748-1822), en cuanto a la no existencia de esa constancia; algo que fue luego retomado para el caso de las mezclas, tanto homogéneas como heterogéneas.

J. L. Gay-Lussac (1778-1850) formuló en 1802, la Ley del coe�ciente de dilatación térmica de los gases, al mismo tiempo que lo hacía Dalton. Ambos obtuvieron el valor de 1/266, y solo después, H. G. Magnus (1822-1870) y H. V. Regnault (1810-1878) determinaron el valor hoy admitido de 1/273. Gay-Lussac, en el período comprendido entre 1808 y 1809, pre-sentó su Ley de los volúmenes de combinación de gases que reaccionan para producir otros gases a las mismas condiciones de presión y tempera-tura y dedujo que el proceso obedecía a una relación sencilla de números enteros positivos. Dalton no admitió esta ley, justamente porque contrade-cía la formulación de su modelo icónico del átomo.

La aparentemente extraña aritmética química a que dio lugar la inter-pretación de la Ley de los volúmenes de combinación, que también con-tribuyó a fortalecer la concepción sobre la discontinuidad fundamental de los materiales, no cupo inicialmente dentro de las ideas que circulaban en esos tiempos. La interpretación de ella provino de Amadeo Avogadro (1776-1856) con la formulación de la hipótesis que lleva su nombre.


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La paternidad de la misma fue reclamada por A. M. Ampére (1775-1836), aun cuando después se demostró que este llegó a la misma conclusión tres años después. Contrario a lo que suele creerse, la hipótesis de Avogadro pasó inadvertida y requirió de varios años para ser admitida dentro de la comunidad cientí�ca. Incluso, en el primer Congreso de Química cele-brado en 1860 en la ciudad alemana de Karlsruhe –convocado entre otros por Kekulé, Stanislao Cannizzaro–, en el seno de las discusiones que se suscitaron, se atrevió a proponer que dicha hipótesis debía ser abando-nada dado las confusiones que introducía. Dumas la abandonó (Schneer, 1975). La aceptación de�nitiva ocurrió debido a los cálculos realizados por Josef Loschmidt (1821-1895) en 1886.

Con base en esta hipótesis, August Laurent (1807-1853) de�nió por pri-mera vez el concepto de peso molecular de un elemento o de un compuesto químico, como la cantidad en peso que en estado gaseoso, en iguales con-diciones de presión y temperatura, ocupa el mismo volumen que dos partes en peso de hidrógeno. En 1811 Gay-Lussac había propuesto un método para la determinación experimental de pesos moleculares. Mediante un proceso inverso procedió J. B. Dumas (1800-1844). Finalmente en 1878 Victor Meyer (1848-1897), que asistió al Primer Congreso Internacional de Química ya citado, ideó una modi�cación mucho más práctica. Por con-tradictorio que parezca, con su libro Sunto di un corso di �loso�a chimica publicado en 1858, Stanislao Cannizzaro (1826-1910) contribuyó a clari�-car de�nitivamente los conceptos químicos de átomo, molécula y demás. Él lo distribuyó ampliamente en ese Congreso (Lockemann, 1960).

W. Oswald (1853-1932), profesor de S. Arrhenius (1859-1927), se mos-tró en desacuerdo con la introducción de las ideas atomísticas en química hasta 1908, cuando J. H. van’t Ho� (1852-1911) demostró su validez al aplicar la ecuación general de los gases para interpretar el movimiento browniano de las partículas coloidales. M. Faraday (1791-1867) también rechazó el atomismo por considerarlo una idea puramente metafísica. Los experimentos de . Svedberg (1884-1971), en 1925 y de J. Perrin


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(1870-1942) corroboraron la naturaleza corpuscular de la materialidad y el modelo atomístico empezó a ser admitido por la generalidad de la comunidad cientí�ca. En Avogadro el modelo icónico de Dalton continua vigente, el italiano incluso lo emplea para explicitar la ley de los volúmenes de combinación.

La química cuantitativa

Se sostiene aquí que su remota historia se encuentra vinculada a una tradi-ción artesanal que se fundamentó paulatinamente en los modelos cientí�cos que los químicos construyeron, modi�caron y sustituyeron, desde el icónico inicial hasta los simbólicos basados en la mecánica ondulatoria. Estos mode-los cambiaron tecnológicamente la praxis analítica que venía del pasado.

Como disciplina científica, la química cuantitativa es iniciada por J. J. Berzelius quien, a partir de la lectura de los trabajos de J. B. Richter, se interesó por las leyes de las proporciones y por el modelo atómico de J. Dalton. Martin Heinrich Klaproth (1743-1817) se ocupó de esta pro-blemática y fue reconocido por Berzelius como el químico analítico más grande entre los cientí�cos de la Europa de entonces. Klaproth se preo-cupó no solo por dar a conocer los resultados de sus análisis, sino tam-bién por las pesadas parciales de los precipitados obtenidos (Lockemann, 1960). Gay-Lussac introdujo el análisis volumétrico y lo perfeccionaron Carl Friedrich Mohr (1806-1879), R. W. Bunsen (1811-1889) y Jacob Volhard (1834-1910), discípulo de Liebig. Oliver Wolcott Gibbs (1822-1908) inventó la electrólisis cuantitativa. R. W. Bunsen, alumno y sucesor de F. Stromeyer (1776-1835), introdujo las prácticas de laboratorio en la enseñanza de la química. En 1834 Bunsen ocupó la cátedra de su profesor Stromeyer en Gotinga, quien fue recomendado a su vez por Berzelius para ocupar la cátedra en dicha universidad.

En 1855 R. W. Bunsen inventó el mechero que lleva su nombre y con él creó el análisis espectral en 1859, contando con la colaboración de Gustav


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Kircho� (1824-1887). En 1861, empleando esta técnica analítica, William Crookes (1832-1919) identi�có el talio. Discípulo y luego colaborador de A. W. Hofmann, en 1859 fundó la revista Chemical News. El Kircho� men-cionado no debe ser confundido con Gottlieb Sigismund Kircho� (1764-1883), quien en 1811 logró la transformación del almidón en azúcar por calentamiento del primero en ácido sulfúrico diluido. Con ello demostró el fenómeno de catálisis propuesto por J. J. Berzelius. y G. S. Kircho�, mediante el diseño y construcción del polarímetro y el estudio de la solución cupro-tartárica alcalina preparada por Hermann von Fehling (1812-18855), con-tribuyó signi�cativamente a las investigaciones sobre los azúcares.

Richard Willstätter (1872-1942) inventó el análisis cromatográ�co por adsorción. En 1942 los ingleses Richard Synge (1914-1994) y Archer Martín (1910-2002) crearon la cromatografía de reparto y en 1944, la de papel y la de reparto con líquido y gas. La electroforesis la desarrolló el sueco Arne Tiselius (1902-1917). En 1729 P. Bouguer inicia la colorime-tría, cuyos desarrollos posteriores se deben a J. H. Lambert (1728-1777) en 1764, y en 1852, a August Beer (1825-1863). En 1928 Venkata Raman (1888-1970) se percató de la incoherente difusión de los rayos de luz al atravesar los materiales, algo ya predicho por Adolf Smekal (1895-1959) y que se denominó efecto raman. El espectro que recibe la misma denomi-nación, permitió inferir la estructura de los compuestos orgánicos e inorgá-nicos por sometimiento a la radiación raman. La espectroscopia infrarroja se perfecciona entre 1920 y 1940, a la par que la de masas y seguidamente, la de resonancia nuclear magnética. Los datos arrojados por este apoyo instrumental interpretados por el saber construido históricamente por los químicos, posibilitó la contrastación teórica de las estructuras para las moléculas. La espectroscopia de rayos X contribuye luego a la determina-ción de las longitudes y ángulos de enlace.

En la actualidad, con el desarrollo cientí�co tecnológico de la instru-mentación, estos equipos se han perfeccionado y se han vuelto so�sti-cados en sus diseños, a la vez que han incorporado la tecnología de los


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computadores a sus resoluciones, lo que trae consigo el aumento en la pre-cisión de los datos que con ellos se obtienen.

Al señalar discusiones que muestran cómo una disciplina cientí�ca no solo se inicia con la conformación de un grupo de investigación y la formu-lación del problema a resolver, sino también con la creación de un medio especializado para poner en circulación sus elaboraciones y resultados experimentales, hay que recordar que la primera revista en este campo de la química analítica fue Zeitschri� für analytische Chemie, fundada en 1848 por Carl Remigius Fresenius (1818-1897) también fundador de un labora-torio de enseñanza en la ciudad alemana de Wiesbaden, y que escribió un texto de enseñanza sobre el análisis químico cualitativo y cuantitativo.

La química orgánica

J. J. Berzelius inicia la distinción necesaria entre compuestos inorgánicos y compuestos orgánicos. En su libro Química animal editado en 1806 por sus alumnos de medicina, se utiliza por primera vez la expresión química orgánica. Se debe hacer especial mención de Justus Liebig (1803-1873), alumno de Gay-Lussac. Liebig impulsó la investigación en química orgá-nica mediante el perfeccionamiento del análisis elemental. Liebig parece ser el primero en interesarse por la formación académica en química de las nuevas generaciones y bien podría ser quien construye el primer currículo. Liebig llamó a la química orgánica, química de los radicales compuestos (Lockermann, 1960). En contra de lo que a�rmó su maestro Berzelius, que nunca se podría conseguir por medios arti�ciales la preparación de com-puestos químicos que se forman en los organismos vivos, puesto que para ello se requería de la ‘fuerza vital’, Friedrich Wöhler (1800-1882) sintetizó la urea, con lo que echó abajo el vitalismo, una a�rmación que se hizo objeto de revisión (Ho�mann, 1997).

El vitalismo se opuso a la concepción mecanicista del mundo al soste-ner que la mente humana nunca podría ser introducida en los términos de


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una ecuación o en un tubo de ensayo. Los partidarios del vitalismo eran del parecer que ningún proceso inorgánico y ninguna operación de labo-ratorio producirían un compuesto orgánico (Schneer, 1975). Wöhler es el fundador de la síntesis orgánica. A partir de él los químicos se hacen cons-tructores de materiales. Esta versión de la importancia de la síntesis de la urea ha sido recientemente criticada, al no haber derrumbado el vitalismo de�nitivamente (Ho�mann, 1997).

En un escrito de 1845 Hermann Kolbe (1818-1884), discípulo de F. Wöhler y de R. W. Bunsen, emplea por primera vez el término síntesis para signi�car la obtención arti�cial de compuestos orgánicos. A ella con-sagró gran parte de su vida el químico francés Marcellin P. E. Berthelot (1827-1907). En este contexto histórico es que se deben inscribir los traba-jos de A. Laurent, C. Gerhardt, C. A. Wurtz, A. W. Ho�mann (1818-1892), A. W. Williamsom (1824-1904), E. Frankland, A. Kekulé y Van’t Ho�. La historia dice que la estereoquímica se basó en un trabajo de Louis Pasteur (1822-1895), quien tuvo di�cultad para ser admitido en la École Normal de Paris porque su examinador concluyó que sus conocimientos sobre química eran bastante mediocres. Al ser reconocido por la vacuna con-tra la rabia y el proceso que lleva su nombre, la importancia de su trabajo en los inicios de la isomería geométrica suele quedar de lado. Alexander Butlerow (1828-1886), quien se ocupó de estudiar los fenómenos de iso-mería, introdujo el concepto de estructura. Al desarrollo de la química estructural contribuyeron también Emil Erlenmeyer (1825-1909) y Joseph Loschmidt (1821-1895). De nuevo hay que sostener que entre los químicos, todos estos desarrollos conceptuales y metodológicos contribuyeron a la modi�cación del modelo icónico de Dalton.

Los historiadores de la primera Revolución Industrial (Kemp, 1986) suelen puntualizar que Alemania inicia dicha modi�cación en 1848 con, entre otros aspectos signi�cativos, un esfuerzo que alentó el desarrollo de la educación cientí�ca y tecnológica que dio sus frutos en el desarro-llo de las nuevas formas de producción, entre las que destaca la industria


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química, entre otras. A. W. Hofmann (1818-1892) hizo de la anilina y sus derivados la materia prima para la industria de los colorantes de alquitrán y fundó en 1867 la dcg. El verdadero fundador de la industria de los colo-rantes de anilina fue el discípulo de Hofmann, W. H. Perkin (1838-1907) en Londres en 1856. En 1867 se fundó la empresa agfa y en 1871, la basf. Estas anotaciones deberían ser objeto de análisis en los estudios histórico epistemológicos. Entre las comunidades de especialistas en la construc-ción del conocimiento esta relación parece indispensable a la hora de una versión histórica de la química pensada en el contexto de las relaciones ciencia, tecnología y sociedad (cts).

Los trabajos posteriores dan cuenta de lo fructífero que fue para la química el modelo icónico, particularmente en el campo de la síntesis. Esta actividad cientí�ca sirvió de base para a�rmar que los químicos crean nuevos materiales, moléculas no existentes en la naturaleza, las analizan y estudian sus propiedades físicas, químicas y biológicas, al mismo tiempo que proponen modelos teóricos para dar cuenta de sus estabilidades, de sus estructuras y de los mecanismos de reacción requeridos para sinte-tizarlas (Ho�mann, 1997). Cuando un colectivo va al laboratorio con la intención de fabricar un nuevo material, ya lo ha realizado en el papel, siguiendo la dialéctica del análisis-síntesis.

La introducción de la termodinámica

La que hoy se conoce como teoría cinético molecular de los gases, fue enunciada inicialmente por D. Bernoulli (1700-1778) en 1738 para explicar la relación P-V de R. Boyle. En 1845 J. J. Waterston (1811-1883) enunció ideas análogas retomadas por August Kart Krönig (1822-1879) y �nalmente por Rudolph Clausius (1822-1888). Un hallazgo experimental en 1869, debido a omas Andrews (1813-1885) en lo tocante a la temperatura crítica, condujo a una revisión de la ecuación de estado establecida para el com-portamiento supuestamente ideal de los gases en todos los rangos de


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presión y temperatura. Fue necesario introducir correcciones empíricas. La primera y más conocida la propuso J. D. van der Waals (1837-1923).

Recuérdese que Ctesibio de Alejandría, hacia el siglo segundo a.C., a�r-maba que había descubierto la elasticidad del aire e inventado una máquina impelente-expelente o de succión, ampliamente utilizada en los siglos siguientes. En la Alta Edad Media esta se convirtió en un instrumento insustituible para la industria de este período, especí�camente para achicar las minas, con el inconveniente de que no podía elevar el agua más allá de 14 metros. Galileo asumió el problema pero no pudo resolverlo de manera satisfactoria. Evangelista Torricelli (1608-1647) y el discípulo de Galileo, Viviani, aproximaron el problema de una manera radicalmente distinta y concluyeron que todo se debía a un equilibrio mecánico. Con la invención del barómetro para contrastar su propuesta, demostraron además, que el ser humano podía crear vació, hoy llamado el vacío de Torricelli.

Otto von Guericke (1602-1687) utilizó un pistón encerrado en un cilin-dro para duplicar el vacío mencionado, rediseñando la bomba de Ctesibio de Alejandría y creando la bomba neumática. Con ella llevó a cabo el pri-mer experimento público, el de los hemisferios de Magdeburgo, con el que demostró de�nitivamente la existencia de la presión atmosférica. R. Boyle conoció los resultados cuando diseñaba unos laboratorios en Oxford. Llamó entonces a R. Hooke, quien rediseñó la bomba neumática, clave para la formulación de la química neumática.

Los experimentos realizados y de conformidad con una idea de D. Papin (1647-1712), el inventor de la marmita, R. Hooke pensó en la posibilidad de diseñar una máquina que empleara la fuerza del vapor para realizar trabajo mecánico. Con base en estas ideas, en 1698 omas Savery (1650?-1715) diseña y fabrica su máquina atmosférica. Luego en 1712 o-mas Newcomen (1663-1729) perfeccionó la máquina de Savery. Se cuenta que James Watt (1736-1819), artesano especializado en la fabricación de ins-trumentos cientí�cos y colaborador del profesor Joseph Black (1728-1799),


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se ocupó de reparar los modelos didácticos de la máquina de Newcomen en la Universidad de Glasgow, donde laboraba. Watt se dedicó a estudiar la máquina desde las ideas sobre el calor del profesor Black, hasta el punto de rediseñarla radicalmente y construir la primera máquina de vapor. Watt intentó establecer una relación entre la cantidad de combustible consu-mido por su máquina y la e�ciencia en términos del trabajo mecánico rea-lizado por la misma. La explicación que aceptó �nalmente la comunidad cientí�ca fue aquella dada por Sadi Carnot (1796-1832), quien se planteó el problema formulando una máquina ideal que funciona en un ciclo per-fectamente reversible, estableciendo la relación entre el calor y el trabajo. Surgió entonces el contexto para la creación de la termodinámica clásica.

Hay que recordar que en la construcción de la termodinámica clásica participaron activamente Sadi Carnot (1796-1832) y Benjamín omson (1753-1814), un maestro de escuela que llegó a ser Conde de Rumford, se casó con la viuda de A. L. Lavoiser y desde las reexiones de S. Carnot, esbozó su teoría mecánica del calor. También contribuyó J. R. Mayer (1814-1878) quien formuló la primera ley de la termodinámica, que no fue acep-tada en un principio por sus colegas alemanes. Además se debe mencionar a James Joule, quien determinó el equivalente mecánico del calor, y al que la Royal Society prestó poca atención; Rudolpf Clausius (1822-1888), creador del concepto de entropía y William ompson, Lord Kelvin (1824-1907), que formularon la segunda ley de la termodinámica.

Se suele a�rmar que se necesitan ciertos conocimientos matemáti-cos para interpretar las obras de Dalton y Gay-Lussac, no así para las de Lavoisier y sus predecesores. La Ley de Boyle-Mariotte, la de Charles, tanto como las correcciones de Van der Waals, son eminentemente empíricas, proceden de la observación, por lo que no son derivadas de principios o hipótesis acerca de la estructura de la materialidad (Schneer, 1975). Muy a pesar del proyecto de Richter, el trabajo de Lavoisier y sus colaborado-res, la química se construyó con base en una matemática mucho menos compleja que la de Newton y la posterior reelaboración en 1657 de Fermat


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(1601-1655) de la dinámica newtoniana, que distanció de�nitivamente la física de la química (Schneer, 1975).

La consideración de otros objetos de saber y de intervención entre los químicos inicia con la introducción de los modelos analógicos de la ter-modinámica clásica en su discurso, con especial atención en la segunda ley a partir de la cual y sin desconocer la primera, encontraron respuestas a los interrogantes sobre la dirección de las reacciones y de la estabili-dad relativa de los compuestos químicos. Estas respuestas permitieron la industrialización de las reacciones químicas y emergió entonces la disci-plina denominada �sicoquímica.

El surgimiento de la fisicoquímica

Señálese que algunos historiadores son del parecer de que la �sicoquímica tiene su remoto origen en las propuestas y trabajos de R. Boyle, al que le siguieron Lavoisier, Dalton y Avogadro, entre otros. De la misma manera, hay que indicar que C. F. Wenzel (1740-1793) y C. L. Bertholet (1748-1822) se interesaron por el problema de las relaciones mutuas entre la masa química y la acción química. La formulación de la Ley de la acción de masas fue formulada de�nitivamente por los noruegos Cato Maximilian Guldberg (1836-1902) y Meter Wage (1833-1900). Igualmente estable-cieron una teoría de la velocidad de reacción y explicaron los equilibrios químicos en términos dinámicos y no estáticos. No obstante, los fundamen-tos teóricos de la cinética química fueron desarrollados inicialmente por J. H. van’t Ho� en el libro Estudios de dinámica química, que dio a conocer en 1884. En este, Van’t Ho� interpretó el equilibrio químico, la función de la concentración y la temperatura, como el resultado de dos procesos opuestos con velocidades de reacción diferentes (Lockemann, 1960).

Entre 1874 y 1878, J. W. Gibbs (1839-1903) desarrolló un detallado tratamiento termodinámico del equilibrio químico con su teoría de las fases, la regla de las fases, la suma de las fases y los grados de libertad.


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En 1885 Henry Le Chatelier (1850-1936) enunció el principio de que al variar las condiciones de presión y temperatura, el equilibrio se desplaza porque contrarresta el efecto del factor que alteró el equilibrio. Se suele precisar que la �sicoquímica nació o�cialmente cuando Wilhelm Oswald (1853-1932) fundó en 1887 con J. H. van‘t Ho�, la revista Zeitschri� für physykalische Chemie. El propósito inicial era establecer una mirada de los procesos químicos desde la física, como también matematizar dichos procesos, lo que Jeremias Benjamín Richter expresó en su tesis De usu matheseos in chemia en 1784 (Lockemann, 1960).

Uno de los problemas que se presentaban a mediados del siglo dieci-nueve, era la necesidad de un modelo cientí�co para comprender el com-portamiento de las soluciones acuosas. Los resultados obtenidos, cuando se hace pasar una corriente eléctrica a través de las soluciones de ácidos, bases y sales, fueron empleados por Wilhelm Hittorf (1824-1914) para determi-nar la velocidad de migración de los iones. Dentro de esta misma proble-mática Wilhelm Pfe�er (1845-1920) determinó la presión osmótica de las soluciones de sacarosa. Los valores obtenidos fueron comprensibles en 1886 cuando J. H. van’t Ho� acudió al modelo cinético molecular de los gases y formuló su explicación del comportamiento osmótico de las soluciones. Se puede considerar este hecho como uno de los que posibilitó la introduc-ción de la termodinámica clásica en las reexiones de los químicos.

La pasada explicación y la hipótesis de Avogadro fueron el fundamento con el cual François Raoult (1830-1901) diseñó el procedimiento experi-mental para determinar los pesos moleculares de las sustancias disueltas, teniendo en cuenta el descenso del punto de congelación o la elevación del punto de ebullición, en el contexto de la deducción que hizo de la dismi-nución de la presión de vapor en las soluciones. Ernst Beckmann (1853-1923) contribuyó al desarrollo experimental de este modelo con la inven-ción del termómetro que lleva su nombre. Las desviaciones en torno al comportamiento de las soluciones acuosas fueron explicitadas por Svante Arrhenius (1859-1927) con su modelo sobre la disociación electrolítica.


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Este modelo cientí�co lo desarrollaron Petrus Debye (1884-1966) y Erich Hückel (1896-1980).

J. W. Gibbs (1839-1903), el primer teórico estadounidense de la química, inventó la mecánica estadística en química, que fue el punto de partida para que J. D. van der Waals recurriera a los conceptos de fuerzas inter-moleculares para explicar los resultados obtenidos y creara una versión corregida del modelo cinético molecular de los gases. James Clerk Maxwell (1831-1879) reconsideró la hipótesis de los choques elásticos de un in�-nito número de partículas y estableció que esto solo era tratable desde un punto estadístico. En 1868 L. Boltzmann (1844-1906) propuso la idea de la distribución de las velocidades moleculares, al tiempo que dio una inter-pretación del concepto de entropía propuesto por R. Clausius, relacionán-dolo con la probabilidad. La termodinámica clásica se reformuló desde un modelo estadístico, una introducción necesaria a la mecánica de matri-ces de W. Heisenberg (1842-1945) y a la ondulatoria de E. Schrödinger (1887-1961).

La �sicoquímica como disciplina de investigación y de enseñanza, es un campo en el que los especialistas, a partir de supuestos admisibles, repre-sentan los procesos químicos en términos de sistemas termodinámicos para estudiar las transformaciones energéticas que se suceden, la cinética y los mecanismos de dichos procesos. Los conceptos de entropía y de entalpía, la función de trabajo de Gibbs y la de Hermann Ludwig F. von Helmholtz (1821-1894), son claves para esta representación.

Una puntualización indispensable

Tras la revisión histórica adelantada, hay un interrogante que debe formularse: ¿de qué se ocupan y se han ocupado los químicos? Se hace necesario por cuanto implica la pregunta acerca de qué es la química, qué oculta –intencionalmente o no–, el convencimiento de que ha sido construida históricamente por una comunidad de especialistas. La revisión


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permite al parecer, distinguir entre un desarrollo eminentemente artesanal enclavado en las labores de los metalurgistas, el descubrimiento de nuevos elementos y las elaboraciones teóricas paralelas, incluida la teoría del ogisto. Investigadores interesados en estas precisiones a�rman que los químicos se ocupaban de dos interacciones: la de sustancia y la de sustancia-energía. Desde esta propuesta se dijo que adquirían sentido los conceptos de propiedades químicas y físicas (Gallego, Pérez, & Torres, 1995). En este artículo se sugirió que el objeto de saber y de investigación de los químicos era la molecularidad y no la imagen tergiversada que introducen ciertos textos de química, en los que se da a conocer que estos especialistas se ocuparon del problema de la estructura de los átomos (Ho�mann, 1997).

El problema desde la perspectiva de trabajadores de la didáctica particular de la química, es que en Colombia, al menos en el nivel de edu-cación media, los profesores de esta ciencia dedican la mayor parte de la planificación curricular de décimo grado a transmitir, casi siempre de manera tergiversada, el modelo semicuántico de N. Bohr (1855-1962) que dominó alrededor de dos años. Luego fue sustituido por el de la mecánica de matrices de W. Heisenberg y luego por el ondulatorio de E. Schrödinger, transmitidos estos últimos también de manera tergiversada. De nuevo, el problema principal, que es el de la elaboración por parte de los estudiantes de secundaria de una respuesta admisible en torno a aquello de lo que se ocupan los químicos, no constituye el eje central de la conversión de los modelos cien-tí�cos en contenidos curriculares para hacerlos objeto de trabajo en el aula.

Hay que situar las a�rmaciones anteriores. Después de Dalton, las leyes de Faraday y la explicación del espectro de emisión del átomo de hidrogeno, los físicos hicieron suyo el problema de la estructura última de los componentes de los materiales, lo que trajo consigo la formula-ción de las distintas versiones de la mecánica cuántica, la de matrices de W. Heisenberg y la ondulatoria de E. Schrödinger; esta última elegante-mente desarrollada en cuanto al átomo de hidrógeno. Su extensión a los demás elementos químicos exigió aproximaciones drásticas que se conocen


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como la de los átomos hidrogenoides. Luego vino el examen cuántico del enlace químico, también con las necesarias reducciones, recogidas en la teoría del enlace de valencia y la del orbital molecular, de gran interés cien-tí�co y académico, pero que en la práctica del trabajo de fabricar nuevos materiales o de sintetizar moléculas no existentes en la naturaleza, es tan solo un referente lejano.

En comunión crítica con lo que a�rmó R. Ho�mann (1997), es preciso subrayar que la química como una actividad de construcción de modelos y de fabricación de nuevos materiales, no se encuentra en la naturaleza sino en las revistas especializadas, cuya rigurosidad conceptual y metodológica se instauró en Alemania en la década de 1830 y 1840, con la publicación del Angewandte Chemie. Si bien las elaboraciones se dieron a conocer anteriormente en libros, opúsculos, prospectos y cartas a los secretarios de las sociedades cientí�cas de la época, esto cambió radicalmente en las décadas mencionadas. La química que han construido y que elaboran las distintas comunidades de especialistas, se encuentra de primera mano en las revistas y no en los textos de enseñanza, que son versiones histórico epistemológicas y didácticas de los correspondientes autores.

A manera de síntesis

Es desde esta perspectiva que se puede a�rmar entonces que la química como ciencia obedece a una creación colectiva que va desde A. L. Lavoisier hasta S. Arrhenius, sin desconocer todos los desarrollos que se dieron en el campo de la cinética química y de la formulación histórica de la �sicoquímica, con la que se introdujo la termodinámica clásica en el pensamiento químico, con-virtiendo los procesos en sistemas de esta categoría, para estudiar los ujos energéticos que se suceden en toda reacción química. La cinética requirió de una reformulación de esta termodinámica para incluir la variable tiempo, además de introducir también la termodinámica estadística, particular-mente aquella debida a Maxwell y Boltzmann. Estos campos siguen siendo


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de interés para los �sicoquímicos, aun cuando los orgánicos y los inorgánicos especialmente, hacen uso del saber construido por los �sicoquímicos solo de manera colateral.

Se puntualiza entonces que la química quedó constituida como ciencia con la construcción del concepto de reacción y su expresión en la ecuación química, con la formulación de las leyes de la conservación de los pesos y la de los volúmenes de combinación. Si se examina este proceso histórico a la luz de la propuesta de I. Lakatos (1983), podría a�rmarse que estas constituyeron el núcleo �rme de ese programa de investigación cientí�ca que paulatinamente fueron construyendo quienes se propusieron hacer de la química una rama de la �losofía de la naturaleza. La química no es una de las ciencias de la naturaleza porque sus practicantes empleen el método cientí�co (Zahar, 1982), ni por sus esfuerzos para que se parezca a la física. Es una disciplina con un estatuto cientí�co que le es propio.

El modelo del octeto de Lewis (1916) y Langmuir, a pesar de los mode-los simbólicos del enlace de valencia y el del orbital molecular, continúa dominando en la praxis del diseño y fabricación de nuevos materiales al interior de la concepción estereoquímica iniciada por Victor Meyer, J. A. Le Bel (1847-1930), J. H. van’t Ho� y J. Wislicenus (1835-1902), este último creador del concepto de isomería geométrica. Es a partir de esta representación icónica que los químicos se han representado y se repre-sentan las moléculas y los procesos de construcción de las mismas (Idhe, 1984). Se reitera que estos profesionales son hoy constructores de sustancias (Gallego et al., 1995) al ocuparse de dos interacciones fundamentales: las de sustancia-sustancia, a partir de la cual dan cuenta de las denomina-das propiedades químicas y propiedades físicas. Esta síntesis llama a la pregunta sobre aquello de lo que se han ocupado y se ocupan las comu-nidades de químicos, ya que hacen posible la elaboración de una imagen acerca de la historia, el pensamiento y la actividad productiva de estas comunidades (Gallego, 2002).


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Una genealogía de maestros y discípulos

Los esquemas que se presentan a continuación fueron elaborados a partir de lo establecido por S. Toulmin (1973), en el sentido en que la construc-ción histórica de las ciencias obedece a una genealogía de maestros y discí-pulos. Incluso, es indiscutible que la mayoría de aquellos que optaron por hacerse practicantes profesionales en una de las disciplinas de la química, tuvieron por lo menos un profesor de esta ciencia durante su educación secundaria que los motivó para tomar dicha decisión, así ese profesor no haya pasado a hacer parte de la historia de esta ciencia. De todas mane-ras, los registros históricos hablan a favor de que la construcción de la química como exigencia de las ciencias de la naturaleza, fue producto de una comunidad de hombres y mujeres que, en conjunción con los com-promisos que los industriales les planteaban, pretendieron desde Boyle, la construcción de una ciencia de la naturaleza que desde sus comienzos fue distinta de la física.

Es una historia de hombres y mujeres, estas últimas no reconocidas, que con su trabajo contribuyeron a la construcción. Se pone de pre-sente que los esquemas aquí elaborados no recogen exhaustivamente esa genealogía, pero dan una panorámica que demuestra lo propuesto por S. Toulmin. Por otro lado, se invita a los lectores a que elaboren algo análogo en relación con el caso norteamericano y especí�camente, una genealogía característica de las historias de la química como ciencia. El trabajo es entonces, mostrar esa genealogía. La echa sencilla ( →) indica quién fue maestro de y discípulo de quién. La echa doble (↔) señala las relaciones de cooperación que se dieron entre los cientí�cos y los distintos miembros de la comunidad cientí�ca de cada época, como se señala a continuación:


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A. L Lavoisier (1743 – 1794)

P. S. Laplace (1749 – 1827)

A. E. Fourcroy (1755 – 1809)

C. L. Bertollet (1748 – 1822)

L. N. Vauquelin (1763 – 1829)

J. L. �enard (1777 – 1857)

J. L. Gay – Lussac (1787 – 1850)

J. Liebig (1803 – 1873)

F. Stromeyer (1776 – 1835)

J. J. Berzelius(1779 – 1848)

F. Wöhler (1800 – 1882)

G. Kolbe (1818 – 1884)

R. W. Bunsen (1811 – 1899)

E. Frankland (1825 – 1899)

A. W. Ho�mann (1818 – 1892)

C. Gerhardt (1816 – 1856)

A. Kekulé (1829 – 1896)

A. Wurtz (1817 – 1884)

S. Cannizzaro (1826 – 1910)

A. Laurent (1807 – 1853)

J. A. Le Bel (1847 – 1930)

W. Corner (1839 – 1925)

J. H. van’t Ho�(1852 – 1911)

A. Landenburg (1842 – 1911)


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R. W. Bunsen (1811 – 1899)

L. Meyer (1830 – 1895)

V. Meyer (184 – 1897)

A. von Baeyer (1835 – 1917)

A. Kekulé (1829 – 1896)

E. Fischer (1852 – 1919)

W. Oswald (1853 – 1932)

S. Arrhenius (1859 – 1927)

W. Nernst (1846 – 1945)

I. Langmuir (1881 – 1953)

J. H. van´t Ho� (1852 – 1911)

Figura 1.1. Una genealogía de maestros y discípulos.

Fuente: elaboración propia.

El problema de la posibilidad de una didáctica de la química

Muchos son los problemas desde los cuales se puede examinar dicha posi-bilidad. De entrada habría que decir que el tipo de didáctica de la química que es admitida, generalizada e impuesta como praxis requerida para el desempeño de los respectivos profesionales de la educación, puede ser un indicativo del desarrollo conceptual y metodológico que, con respecto a dicha ciencia, ha posibilitado el sistema educativo en todos sus niveles. Dentro de estos, se deben mencionar los procesos mediante los cuales se socializa una concepción de química en los programas de formación de profesores y en aquellos en los que se forman profesionales para ejercer como químicos.


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Un análisis de estos procesos podría conducir a la conclusión de que, en relación con la nueva didáctica de las ciencias, mutatis mutandis, se encuentran aún en el paradigma de los maestros artesanos de los Collegia Arti�cum; paradigma que sostiene que basta con conocer los secretos del o�cio para enseñarlos. Tal paradigma es el fundamento de la transmisión verbal y de la repetición memorística de contenidos curriculares, una tra-dición que se perpetúa en la formación de profesores y consecuentemente, en sus relevos generacionales.

En cuanto a la formación de profesores, hay detrás además una creen-cia de corte ‘esencialista’ (Gil, Carrascosa, Furió, & Martínez, 1991), la que sostiene que se nace para ser profesor, es decir, se viene al mundo con unas aptitudes previas para tal desempeño. En esta arraigada creencia, el para-digma artesanal encuentra un nicho que le es propicio. Sin embargo, con la habitual y difundida didáctica algorítmica, a veces emerge la necesidad no obligatoria de una capacitación en algunos métodos de enseñanza, casi siempre reducido a una versión instrumental. En contra de lo anterior, las investigaciones en la didáctica de las ciencias del último tercio del siglo xx, concluyeron que estos profesores se forman en programas especialmente diseñados y basados en las aproximaciones epistemológicas deductivistas.

Una problemática que ha de hacerse objeto de crítica en los progra-mas de formación de profesores de química, es el análisis del paradigma artesanal que dice que para enseñar esta ciencia basta con conocerla. La pregunta que sigue es, ¿desde dónde se conoce?, ¿de dónde parten esos futuros profesores y acceden a los originales en los que se some-tió y fue admitido por la respectiva comunidad de especialistas, la cons-trucción histórica del conocimiento por el cual responden los químicos? Otros interrogantes son: ¿el acceso lo proporcionan solamente los textos de enseñanza?, ¿son esos textos versiones originales del o de los autores o traducciones? En consecuencia hay que preguntar ¿bajo qué versión de la química se realiza esa formación? o, de otra manera, ¿es de segunda, tercera o cuarta mano, la versión de la versión de la versión?


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En este orden de ideas cabe igualmente preguntarse por la versión histórico epistemológica que se transmite oralmente a través del para-digma artesanal, ¿es la empiropositivista, la racionalista o la deductivista constructivista? De ser la primera de las referidas, entonces por lo gene-ral, la historia no es necesaria para esta enseñanza algorítmica, ya que obedece más o menos, a la sucesión lineal de descubrimientos realizados por químicos geniales que llevaron a cabo sus excepcionales aportes, indepen-dientemente de los contextos culturales, sociales, políticos y económicos, dentro de los cuales existieron. Incluso, el sistema educativo y los profeso-res del mismo que les posibilitó optar por tal ocupación, se ignoran.

Esa versión empiropositivista que predomina en los textos de ense-ñanza, es la que hace de la química objeto de transmisión verbal, una reducción tecnicista. Tal reducción se limita a la enseñanza de las de�-niciones de conceptos cientí�cos aislados, dejando de lado que estos solo tienen su signi�cación plena y crítica al interior de un modelo cientí�co determinado y de la historia de la formulación, desarrollo, modi�cación y sustitución de este por otro de mayor heurística. Igualmente, se limita a la transmisión de algoritmos probados, a la resolución mecánica de ejerci-cios de lápiz y papel que traen los respectivos textos de enseñanza al �nal de cada capítulo y con el �n de aplicarlos en el seguimiento, también mecá-nico, de prácticas de laboratorio. Prácticas que, dentro de la reducción señalada, se inscriben en el entrenamiento de mano de obra cali�cada.

La reducción tecnicista que se adopta en los textos de enseñanza y que se convierte en la guía principal de los desempeños de los profesores de ciencias, tanto de educación básica y media como universitaria, es la que adopta los desarrollos técnicos e instrumentales que pasan de un modelo cientí�co a otro en sus modi�caciones y sustituciones (Kuhn, 1972; Lakatos, 1983), como un saber básico, sobre el cual y en principio, no habría discusión. Son esas las de�niciones que deben ser aceptadas y los algoritmos probados dentro de los cuales hay que entrenarse para que los resultados coincidan con los procedimientos estandarizados que, desde


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el paradigma de la transmisión verbal y la repetición de contenidos, son los que son válidos para una comunidad educativa y cientí�ca, que no tiene reconocimiento interno. Son las otras versiones epistemológicas que reconocen que cada una de las ciencias de la naturaleza en general, y la química en particular, posee una historia reconstruible. Dicha reconstruc-ción solo es posible a partir de una lectura crítica de los originales en los que la correspondiente comunidad de especialistas sometió a sus pares las pro-puestas conceptuales y metodológicas de sus modelos. Esta versión a�rma necesariamente, que cualquier versión acerca del objeto de conocimiento de cada una de las ciencias de la naturaleza tiene que estar aceptada por los pares académicos y debe ser publicada en una revista especializada; aún así esto no basta, tiene que ser citada por otros grupos de investigadores en revistas especializadas distintas. Incluso, se ha generalizado la pregunta en la comunidad de especialistas sobre ¿quién lo cita como investigador y autoridad?, ¿en qué revistas de la comunidad de especialistas ha sometido a crítica sus elaboraciones conceptuales y metodológicas?

Hay que puntualizar aquí que los análisis histórico epistemológicos del desarrollo de cada una de las ciencias de la naturaleza se caracterizan en sus debidos momentos, por una tradición que se inicia en el siglo xvii con la revista de la Royal Society, a partir de la cual y paulatinamente, todas las comunidades de especialistas sometieron a sus pares sus propuestas de modelos cientí�cos. Se inició dentro de las ciencias de la naturaleza, el convencimiento de que se es cientí�co cuando la comunidad ha admitido en sus revistas especializadas, los resultados de sus investigaciones en el área correspondiente.

La problemática es compleja, por cuanto ya se ha puntualizado en la existencia de dos versiones histórico-epistemológicas acerca de la cons-titución de la química como ciencia. Una, la empiropositivista habitual que la presenta como una acumulación lineal de descubrimientos; otra la francesa representada por las elaboraciones de G. Bachelard que deri-varían de las investigaciones del grupo hyle y que se ordenarían de


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conformidad con los trabajos del grupo liderado por E. R. Scerri, cuyas reco-mendaciones derivarían principalmente, de las reconstrucciones debidas a B. W. Jensen, entre otros. Para reiterarlo, ¿desde qué versión histórico episte-mológica de la química se hace esta ciencia objeto de enseñanza?

Distinciones entre químicos y didactas de la química

Hay que establecer una diferencia histórico epistemológica que permita una distinción en este orden de ideas, acerca de la claridad de las diferen-cias necesarias entre las ocupaciones profesionales de químicos y de didac-tas de la química. Esta distinción debe ser columna vertebral, sobre todo en los programas de formación inicial y continua de profesores de química. Es una cuestión de la Modernidad y por supuesto, de las concepciones del pensamiento moderno que establecen que la distinción obedece a un pro-yecto educativo correspondiente que se desprende del proyecto cultural, social, político y económico, dentro de una sociedad en la que esa distin-ción se ve estipulada.

Podría decirse que en ese contexto, los programas curriculares para la formación de químicos estarían determinados por la mirada empiroposi-tivista en su reducción tecnicista, y estarían atravesados por la idea de que saber esta ciencia implica planes de estudio que contemplen el aprendizaje de todas las de�niciones y el entrenamiento en todos los algoritmos pro-bados, sin considerar los problemas histórico epistemológicos dentro de los cuales se inscriben esas de�niciones y algoritmos. Algo análogo hay que sostener en relación con los programas de formación inicial de profe-sores de química en el caso de Colombia. Dentro de este contexto crítico hay interrogantes para los profesores de ambos programas curriculares: ¿desde dónde enseñan química?, ¿desde los textos de enseñanza?, ¿desde sus propias elaboraciones acerca de la construcción histórico epistemoló-gica de la química como una de las ciencias de la naturaleza?, ¿desde una enseñanza basada en los textos didácticos de estos profesores?, ¿desde


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qué lecturas de tales textos adelantan el compromiso de la transmisión verbal de contenidos?

Señálense entonces la problemática de la que se ocupan los didactas y pedagogos de la química, las que los diferencian del ejercicio como químicos. En primer lugar, la de la enseñabilidad y la enseñanza de los modelos cientí�cos que conforman esta ciencia, para hacerlos objeto de trabajo en el aula. La enseñabilidad se resuelve desde lo que los especialis-tas en educación matemática han denominado transposición (Chevallard, 1991) o recontextualización didáctica. Es un proceso para el cual se deben interpretar las intencionalidades curriculares desde las cuales se pretende que la química se socialice entre las nuevas generaciones y dentro de qué proyecto social, cultural, político y económico esa socialización tiene un sentido particular.

En segundo lugar, se debe hacer una lectura rigurosa de los origina-les en los que las comunidades de especialistas formularon, admitieron y transformaron los modelos cientí�cos de la química que han venido vertebrando la praxis de estos profesionales, en términos de produc-ción de saber y de nuevos materiales. Ello exige un estudio no lineal de la construcción histórica de esta ciencia, para no caer de manera ingenua, en versiones tecnicistas. El examen histórico obliga a un posicionamiento epistemológico general y especí�co. General, para identi�car las aproxima-ciones empiropositivistas, racionalistas o deductivistas desde las cuales se plantea ese desarrollo histórico. Especí�co, con miras a dar cuenta de la lógica interna de la estructura conceptual y metodológica de cada modelo cien-tí�co; del carácter matemático y tecnológico de los conceptos (Mosterín, 1978); de los problemas que se pueden formular y resolver en el interior de dicha estructura, incluyendo aquellos a los que no hace referencia; y de los apoyos que quienes los formularon, retomaron de las matemáticas y de las otras ciencias de la naturaleza. Este tratamiento posibilita, además, organizar un orden desde la lógica histórica de la construcción.


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En tercer lugar y a partir de lo anterior, hacer una revisión crítica de los textos de enseñanza que circulan en el mercado. Se trata de un estudio mediante el cual se identi�quen las posiciones epistemológicas, didácticas y pedagógicas de los autores de dichos textos, como también se identi�-quen y caractericen los posibles errores conceptuales contenidos en ellos. Si bien es relativamente nuevo, con la adopción del concepto de transpo-sición didáctica por parte de los didactas de las ciencias, la con�abilidad de los textos de enseñanza se ha hecho objeto de investigación (Jiménez & Perales, 2001; De la Gándara, Gil, & Sanmartí, 2002; Cuellar, 2004). Dicha con�abilidad se analiza a partir de la interpretación de los originales en que los modelos cientí�cos fueron propuestos, admitidos y desarrollados por la respectiva comunidad de especialistas. Hay que señalar igualmente, la necesidad de revisar las referencias bibliográ�cas en las que se apoyan los autores para establecer si la versión de química es de primera, segunda o tercera mano.

Finalmente, realizar las transposiciones o recontextualizaciones didác-ticas de los modelos, de conformidad con la interpretación que se ha llevado a cabo de las intencionalidades curriculares del nivel del sistema educativo del que se trate, para ordenarlos en secuencias histórico didácti-cas y hacerlos objeto de trabajo en el aula. Ese ordenamiento, tanto general como intrínseco de cada uno de los modelos, requiere de la formulación de unos supuestos didácticos, esto es, de unas hipótesis que a�rman que mediante la transposición realizada, es factible alcanzar las intencionali-dades de partida. Esos supuestos exigen una contrastación rigurosa en un colectivo de aula. Para tal efecto es preciso diseñar y llevar a la práctica unas estrategias de enseñanza que precisan de la identi�cación y carac-terización de las ideas alternativas (Furió, 1996) que con respecto a cada modelo, ingresan los estudiantes al proceso. Es en este contexto en el que se le da un nuevo signi�cado a la concepción habitual de enseñar química. Es un desempeño profesional del didacta y pedagogo para el que no le basta saber química, sea lo que sea que se quiera dar a entender con esta expresión.


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Lo puntualizado exige del didacta y pedagogo de la química una forma-ción como investigador en didáctica de las ciencias. De la misma manera, un posicionamiento cientí�co en lo tocante a la evaluación implícita en la contrastación de los supuestos didácticos mediante los cuales se llevó a cabo el proceso de transposición. Para que esa evaluación sea coherente con el hacer de cada modelo objeto de trabajo en el aula, esta tiene que aproximarse a la de la regulación y auto regulación (Jorba & Sanmartí, 1996), una praxis que se adelanta en cada momento del trabajo didáctico y pedagógico y no al �nal de la transmisión verbal de los contenidos, inclu-yendo la resolución de ejercicios de lápiz y papel incluidos al �nal de los capítulos correspondientes de los textos de enseñanza que se siguen.

El estudio histórico epistemológico de los modelos cientí�cos, para ser completo, comprende una identi�cación de los cambios en las ideas y en la práctica cientí�ca misma, ocasionados por sus formulaciones o replanteamientos. Mediante la educación, estos cambios transformaron las concepciones sobre la naturaleza y las relaciones entre la mayoría de los ciudadanos. En este mismo sentido, las implicaciones mutuas de dichos cambios hicieron su parte con los saberes tecnológicos y los productos de las investigaciones convertidos en mercancía. Las transposiciones o recontextualizaciones didácticas deben tener necesariamente en cuenta el campo de las relaciones ciencia, tecnología, sociedad y ambiente ctsa (Solbes & Vilches, 1995; Cajas, 2001; Membiela, 1995).

El didacta y pedagogo de la química ha de conocer también los otros campos del saber y de investigación de la nueva didáctica de las ciencias: las concepciones de los profesores de ciencias, la formación inicial y conti-nua de dichos profesores (Gallego, Pérez, Torres, & Amador, 2004; Gallego et al., 2004), así como el currículo para la socialización de las ciencias (Hod-son, 1988). De hecho, debe saber que un currículo no se reduce a un plan de estudio, sino que tiene que estar fundamentado epistemológica, didác-tica y pedagógicamente. Todo currículo como proyecto de investigación ha


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de posibilitar el desarrollo profesional del didacta y pedagogo y con este �n, debería de participar en su formulación y praxis.

En lo relacionado con la pedagogía de la química y de acuerdo con los especialistas para quienes los pedagogos se ocupan de estudiar la educa-ción en sus múltiples manifestaciones sociales, culturales y políticas, son tres los problemas que aborda y resuelve sistemáticamente ese didacta y pedagogo. El de la educación en química, el del carácter educativo de esta ciencia y el de la educabilidad que se propicia cuando sus modelos cientí�cos se hacen objeto de trabajo en el aula. El primero se relaciona con el hecho de las intencionalidades que se persiguen al convertirla en contenido curricular para los niveles primario y secundario del sistema educativo. El segundo se relaciona con la concepción de que la química ha obedecido a una construcción colectiva que posee un lenguaje caracterís-tico y que las comunidades de especialistas han formulado unas reglas que regulan la pertenencia a ellas.

El problema de la educabilidad se re�ere a la pertenencia a una socie-dad afectada por los productos de las investigaciones en las diferentes disciplinas químicas que circulan, para reiterarlo, como mercancía. Esta pertenencia es la que en la actualidad ha llevado a reclamar la alfabetiza-ción cientí�ca y tecnológica básica como un derecho de los ciudadanos (Fouréz, 1994). En este orden de ideas, emerge la pertenencia futura de los jóvenes a una de las comunidades de especialistas en química, con miras a convertirse en constructores de saber y de nuevos materiales. Tal perte-nencia precisa de la elaboración de actitudes positivas hacia esta ciencia o cambio en las actitudes construidas como consecuencia de experiencias escolares anteriores (Furió & Vilches, 1997; Shcibecci, 1984; Shcibecci & Ryleig, 1986; Zeidler & Lederman, 1989). Esa elaboración es un trabajo que exige toda una formación profesional.

Precisados los campos de ocupación del didacta y pedagogo de la química, se da la claridad y distinción que se buscaba con este apartado del


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capítulo. Transmitir los contenidos curriculares en química lo puede hacer cualquiera, bajo el paradigma de los maestros artesanos: saber el o�cio. En este caso, ¿qué es saber química?, ¿hasta dónde se dice que se domina esta ciencia?, ¿cuál es el nivel de este dominio, el consignado en los tex-tos de enseñanza, el de la repetición de técnicas ya conocidas y muchas veces obsoletas?, ¿qué especialistas reconocen ese dominio, los pares de las revistas indexadas?, y ¿qué pares citan en sus investigaciones los trabajos que avalan ese saber? Todos los interrogantes se plantean para una discu-sión académica fundamentada en referencias bibliográ�cas.

¿Es usted químico o didacta de esta ciencia?, ¿se ocupa usted de apor-tar a los problemas que la comunidad de especialistas en didáctica de las ciencias ha delimitado como comunidad cientí�ca, o en su defecto aspira, desde su investigación didáctica, a que lo reconozcan como químico?

Referencias

Bacon, F. (1980). Novum organum. México: Porrúa.

Bachelard, G. (1976). El materialismo racional. Buenos Aires: Paidos.

Bachelard, G. (1984). La �losofía de no. Buenos Aires: Amorrortu.

Bensaude-Vincent, B. (1991a). Lavoisier: una revolución cientí�ca. En M. Serres

(Ed.). Historia de las ciencias (pp. 411-435). Madrid: Cátedra.

Bensaude-Vincent, B. (1991b). Mendeleiev: de historia de un descubrimiento.

En M. Serres (Ed.). Historia de las ciencias (pp. 503-525). Madrid: Cátedra.

Bury, C. R. (1921). Longmuir’s theory of the arrangement of electrons in atoms and

molecule. Journal American Chemical Society, 43, 1602-1609.

Cajas, F. (2001). Alfabetización Cientí�ca y Tecnológica: la transposición didáctica

del conocimiento tecnológico. Enseñanza de las Ciencias, 19(2), 243-254.

Caldin, E. F. (2002). e Structure of Chemistry in Relation to the Philosophy of

Science. International Journal for Philosophy of Chemistry, 8(2), 103-121.

Recuperado de http://hyle.org/journal/issues/8-2/caldin.htlm


63

Comte, A. (1984). Curso de �losofía positiva (lecciones 1 y 2). Discurso sobre el espí-

ritu positivo. Barcelona: Orbis.

Chevallard. Y. (1991). La transposition didactique. Du savoir savant au savoir

enseigné. Grenoble: La Pensée Sauvage.

Cuellar, L. H. (2004). El modelo atómico de Ernest Rutherford. Del saber sabio al sa-

ber enseñado. (Tesis no publicada de Maestría. Departamento de Química).

Universidad Pedagógica Nacional, Bogotá, Colombia.

De la Gándara, M., Gil, M. J., & Sanmartí, N. (2002). Del modelo cientí�co <Adap-

tación biológica> al modelo de <Adaptación biológica> en los libros de tex-

to de enseñanza secundaria obligatoria (eso). Tesis doctoral. Enseñanza de

las Ciencias, 20(2), 303-314.

Del Re, G. (2003). Models and analogies in science. International Journal for

Philosophy of Chemistry, 6(1), 5-15. Recuperado de http://hyle.org/

journal/issues/6-1/delre.htlm

Fouréz, G. (1994). Alfabetización cientí�ca y tecnológica. Buenos Aires: Calihue.

Furió, C., & Vilches, A. (1997). La dimensión afectiva del aprendizaje de las cien-

cias: actitudes hacia las ciencias y relaciones ciencia, tecnología y socie-

dad. En L. del Carmen (coord.). La enseñanza-aprendizaje de las ciencias

de la naturaleza en la educación secundaria. Barcelona: ice. Universidad

Autónoma de Barcelona.

Furió, C. (1996). Las concepciones alternativas del alumnado. Dos décadas de In-

vestigación. Resultados y tendencias. Alambique. Didáctica de las Ciencias

Experimentales, 7, 7-17.

Gallego, R. (1997). Discurso constructivista sobre las tecnologías. Bogotá: Coopera-

tiva Editorial Magisterio.

Gallego, R., Pérez, R., & Torres, L. N. (1995). La química como ciencia: Una pers-

pectiva constructivista. Química, Actualidad y Futuro, 5(1), 55-63.

Gallego, R., Pérez, R., & Torres, L. N. (2004). Formación inicial de profesores de

ciencias en Colombia: un estudio a partir de programas acreditados. Cien-

cia & Educação, 10(2), 219-234.


64

Gallego, R., Pérez, R., Torres, L. N., & Amador, R. Y. (2004). La formación inicial de

profesores de ciencias en Colombia. Contrastación de fundamentos. Bogotá:

Universidad Pedagógica Nacional.

Gallego, A. (2002). El uso del cómic en la imagen de la ciencia. (Tesis Doctoral no

publicada). Universidad de Valencia, Valencia.

Geiger, H., & Marsden, E. (1909). On a di�use reection of the α – particles. Proc.

Royal Society, 82, 495-500. Recuperado de http://dbhs.wvusd.k12,ca.us/

webdocs/Chem-Histiry/gm1999.html

Geiger, H., & Marsden, E. (1913). lxi. e laws of deexion of α particles through

large angles. Philosophical Magazine, S. 6, 25(148), 604-623. Recupera-

do de http://dbhs.wvusd.k12,ca.us/webdocs/Chem-Histiry/GaigerMars-

den.-1913/GaigerMarsden-1913.htlm

Gieré, R. N. (1990). Explaining Science. Chicago: University of Chicago Press.

Gil, D., & Carrascosa, J. (1985). Science learning as conceptual and methodological

change. European Journal of Science Education, 7(3), 231-253.

Gil, D., Carrascosa, J. Dumas-Carre, Furió, C., Gallego, R., Gene, A., … Valdés, P.

(1999). ¿Puede hablarse de consenso constructivista en la educación cientí-

�ca? Enseñanza de las Ciencias, 17(3), 503-512.

Gil, Carrascosa, Furió, C. & Martínez, J. (1991). La enseñanza de las ciencias en la

educación secundaria: ice. Universidad de Barcelona, España.

Gil, D., Carrascosa, J., & Martínez-Terrades, J. (1999). El surgimiento de la didác-

tica de las ciencias como campo especí�co de conocimientos. Revista de

Educación y Pedagogía, XI(25), 13-66.

Heitler, W. und London F. (1927). Wechselwirkung neutrale Atome und homo-

polare Bindung nach der QuantenmechanicK. Zeitschri� für Physik, 44,

455-472.

Hodson, D. (1985). Phylosophy of Science, Science and Science Education. Studies

in Science Education, 12(1), 25-27.

Hodson, D. (1988). Toward a philosophically more valid science curriculum.

Science Education, 73(1), 19-40.


65

Hodson, D. (1992). In search of a meaningful relationship: an exploration of some

issues relating to integration in science and science education. International

Journal of Science Education, 14(2), 541-566.

Ho�mann, R. (1997). Lo mismo y no lo mismo. México: Fondo de Cultura

Económica.

Hanson, N. R. (1977). Patrones de descubrimiento, observación y explicación.

Madrid: Alianza.

Ihde, A. J. (1984). �e development of modern chemistry. New York: Dover

Publications.

Izquierdo, M. (1988). La contribución de la teoría del ogisto a la estructuración

actual de la ciencia química. Implicaciones didácticas. Enseñanza de las

Ciencias, 6(1), 67-74.

Izquierdo, M., & Sanmartí, N. (2001). Hablar y escribir para enseñar ciencias. En-

señanza de las Ciencias, Número Extra, vi Congreso Internacional de Inves-

tigación en Didáctica de las Ciencias Experimentales.

Jensen, W. B. (1998a). Logic, history, and the chemistry textbook: I. Does chemis-

try has a logical structure? Journal of Chemical Education, 75(6), 679-687.

Jensen, W. B. (1998b). Logic, history and the chemistry textbooks II. One chemical

revolution or three? Journal of Chemical Education, 75(7), 917-828.

Jensen, W. B. (1998c). Logic, history and the chemistry textbooks III: One chemi-

cal revolution or tree? Journal of Chemical Education, 75(8), 961-969.

Jiménez, J., & Perales, F. J. (2001). Aplicación del análisis secuencial al estudio del

texto escrito e ilustraciones de los libros de texto de física y química de la

eso. Enseñanza de las Ciencias, 19(1), 3-19.

Kemp, T. (1986). La revolución Industrial en la Europa del siglo xix. Barcelona:

Orbis.

Kossel, W. (1916). Molecule formation as a question of atomic structure. Annalen

der Physik, 49, 229-362.

Koyré, A. (1981). Místicos, Espirituales y alquimistas del siglo xvi alemán. Madrid:

Akal.

Kretzenbacher, H. L. (2003). e Aesthetics and Heuristics of Analogy. Model

and Metaphor in Chemical Communication. International Journal for


66

Philosophy of Chemistry, 9(2), 191-218. Recuperado de http://hyle.org/jour-

nal/issues/9-2/kretzenbacher.htlm

Kuhn, T. S. (1972). La estructura de las revoluciones cientí�cas. México: Fondo de

Cultura Económica.

Laín, P., & López, J. M. (1963). Panorama histórico de la ciencia moderna. Madrid:

Guadarrama.

Lakatos, I. (1983). La metodología de los programas de investigación cientí�ca.

Madrid: Alianza.

Langmuir I. (1919). e structure of atoms and the octet theory of valence. Proce-

edings of the National Academy of Science, V, 252.

Leidler, K. J. (1995). �e world of physical Chemistry. New York: Oxford University.

Lennard-Jones, J. E. (1929). e electronic structures of some diatomic molecules.

Transaction Faraday Society, 25, 668-686.

Levi-Staruss, C. (1964). El pensamiento salvaje. México: Fondo de Cultura

Económica.

Lewis, G. N. (1916). e atom and the molecule. Journal of the American Chemical

Society, 38, 762-786.

Lockemann, G. (1960). Historia de la química. México: uthea.

Lombardi, O. (1998). La noción de modelo en ciencias. Educación en Ciencias,

II(4), 5-13.

Mathews, M. (1994a). Science teaching: the role of history and philosophy of science.

New York: Routledge.

Mathews, M. (1994b). Historia, �losofía y enseñanza de las ciencias: la aproxima-

ción actual. Enseñanza de las Ciencias, 12(2), 255-277.

Membiela, P. (1995). Ciencia-Tecnología-Sociedad en la enseñanza-aprendizaje de

las ciencias experimentales. Alambique. Didáctica de las Ciencias Experi-

mentales, 3, 7-12.

Mosterín, J. (1978). La estructura de los conceptos cientí�cos. Investigación y Cien-

cia, 16, 82-93.

Popper, K. (1962). La lógica de la investigación cientí�ca. Madrid: Tecnos.

Rutherford, E. (1911). e scattering of α and β particles bay matter and the

structure of the atom. Philosophical Magazine, 21(6), 669-688.


67

Sanmarti, N., & Izquierdo, M. (2001). Cambio y conservación en la enseñanza de

las ciencias ante las TIC. Alambique. Didáctica de las Ciencias Experimen-

tales, 29, 71-83.

Scerri, E. R. (1997). Has the periodical table been sucessfully axiomatixed?

Erkennis, 47, 229-243.

Scerri, E. R, (2001). e new philosophy of chemistry and its relevance to chemical

education. Chemistry Education: Research and Practice in Europe, 2(2),

165-170.

Schibecci, R. A. (1984). Attitude to Science: On update. Studies in Science Education,

11, 26-54.

Schibecci, R. A., & Ryleig, S. P. (1986). Inuence of students background and per-

ception of science attitude and achievement. Journal of Research in Science

Teaching, 23(3), 177-187.

Schneer, C. J. (1975). Mente y material. Barcelona: Bruguera.

Solbes, J., & Vilches, A. (1995). El profesorado y las actividades cts. Alambique.

Didáctica de las Ciencias Experimentales, 3, 30-38.

Stengers, I. (1991). La a�nidad ambigua: el sueño newtoniano de la química

del siglo xviii. En M. Serres (Ed.). Historia de las ciencias (pp. 337-361).

Madrid: Cátedra.

Stoney, G. J. (1894). Of the “Electron” or atom of electricity. Philosophical Magazine,

38(5), 418-420.

Taton, R. (1973). La ciencia contemporánea. Tomo II y III. Barcelona: Destino.

omson, J. J. (1904). On the structure of the atom. Philosophical Magazine, 11(6),

769-781.

Torres Assis, A. K. (1998). Newton e suas grandes obras: O Pincipia e o Óptica.

En M. J. P. M. De Almeida & H. C. Da Silva, (Orgs.). Lingugens, leituras e

ensino da ciência (pp. 37-52). Campinas: Mercado de Letras.

Toulmin, S. (1973). La comprensión humana. Vol. I. El uso colectivo y la evolución

de los conceptos. Madrid: Alianza.

Uribe, M. V., & Cuellar, L. (2003). Estudio histórico epistemológico del modelo

atómico de Rutherford. Tecné, Episteme y Didadxis, 14, 88-98.


68

Zeidler D. L., & Lederman, N. G. (1989). e e�ect of teacher’s language on

student’s conception of the nature of Science. Journal of Research in Science

Teaching, 26(9), 771-783.

Zahar, E. (1982). Experimentos cruciales: estudio de un ejemplo. En G. Radnitzky,

G. Anderson, P. Feyerabend, & A. Grünbaum (Comps.). Progreso y raciona-

lidad en la ciencia (pp. 70-94). Madrid: Alianza.

Este libro se imprimió en los talleres de Xpress Estudio Grá�co y Digital S. A.

con un tiraje de 200 ejemplares.

Rómulo Gallego BadilloRoyman Pérez Miranda

Ricardo Andrés Franco MorenoCompiladores


Siguiendo la política editorial de la actual administración académica de la Universidad Pedagógica Nacional, el Grupo de Investigación interinstitucional Representaciones y Conceptos Científicos, IREC, convocó a reconocidos investigadores de la didáctica de la química del ámbito Iberoamericano, para que presentaran a los profesores de educación media y demás interesados en esta problemática, sus consideraciones fundamentadas.

Ellos son los responsables de los capítulos que conforman el presente libro, que se integra a la colección sobre la didáctica de las ciencias de la naturaleza.

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ISBN 978-0000000002




Química

Biología


Profesor de la Universidad Pedagógica Nacional. Fundador del Grupo de Investi-gación Representaciones y Conceptos Científicos (IREC). Sus campos de trabajo son la formación inicial y continua de profesores de ciencias, así como las relaciones entre historia, epistemología y didáctica de las ciencias.


Profesor investigador del Departamento de Química de la Universidad Pedagógi-ca Nacional. Licenciado en Biología y Química, magíster en Docencia de la Química. Ha publicado libros como La enseñanza de las Ciencias Experimenta-les; Corrientes y Las competencias interpretar, argumentar y proponer; constructivistas, entre otros.


Licenciado en Química. Magíster en Docencia de la Química de la Universi-dad Pedagógica Nacional. Es profesor del Departamento de Química de la misma universidad. Actualmente cursa estudios de Doctorado en Educación en la Universidad Pedagógica Nacional y es codirector del Grupo de Investiga-ción IREC.

Lecturas en didácticas de la química

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