PDF document, 5 pages. Work document proyect "Scientific literacy at the school: improving strategies and building new practices of science teaching in early years education" financied by Erasmus Plus Program. European Union.[EN] The overall objective of these pages is to think over the evolution of the concepts of scientific literacy of the society since the mid-twentieth century to the present day. In this period, the meaning of the expression has undergone certain changes, that can be divided into three periods: a first stage characterized by the elaboration of benchmarks, a second period centered in the Nature of the Scientific Research (NSR) and, finally, a third stage devoted to the so-called vision of the nature of science (VNOS).
On the same footing as the science learning and according to the guidelines of the European H2020, we should also consider the removal of existing barriers that generate discrimination against women in scientific careers.N

Cejudo Rodríguez, Salomé

Gómez Díaz, María José

López Sancho, José María

Moreno Gómez, Esteban

Refolio Refolio, MC

Ruiz del Árbol, María

Digital.CSIC

 1   K‐7 science teaching: an introduction  Authors: JM López Sancho1 / MJ Gómez Díaz2 / MR del Árbol Moro / S Cejudo Rodríguez / MC Refolio Refolio / E Moreno Gómez  Introduction The overall objective of these pages is to think over the evolution of the concepts of scientific literacy of the society since the mid‐twentieth century to the present day.  In this period, the meaning  of  the  expression  has  undergone  certain  changes,  that  can  be  divided  into  three periods:  a  first  stage  characterized  by  the  elaboration  of  benchmarks,  a  second  period centered  in  the Nature of  the Scientific Research  (NSR) and,  finally, a  third stage devoted  to the so‐called vision of the nature of science (VNOS). On the same footing as the science  learning and according to the guidelines of the European H2020, we should also consider the removal of existing barriers that generate discrimination against women in scientific careers. Historical overview Up to 1957 (date of the  launch of the Sputnik) what we might call the romantic period takes place. Thanks to the influence of important researchers such as Thomas Huxley, Charles Lyell, Michael Faraday and John Tindall, middle classes began to be interested in a scientific view of the world, more  for  the benefits  in  the  formation of  the mind of  the  students  through  the beauty of this vision, the creativity of  its practice and the  inherent  independence of thought and  critical  thinking  than  for  any  practical  reason.  Because  of  these  considerations  science makes its way into the official teaching programs. Thus, we  approach  the  date  of  1957 with  a world mired  in  the  Cold War,  still  amazed  by scientific  discoveries  and  technological  developments  directly  related  to  the  Second World War, with a self‐confident western block. Among other things, this confidence was reflected in the certainty  that  the education  system of  this  side of  the  Iron Curtain was better  than any other, therefore not in need of any modification. In this atmosphere, to the astonishment of everyone, on October 4th, 1957 the Soviet Union launched the first man‐made space satellite in history. This provoked (especially in the United States)  a  tremendous  shock,  fulminating  the  sense  of  security  and  scientific  and  technical superiority to which we have referred.                                                               1 Project director of  “El CSIC en la Escuela”.  2 Coordinator of Scientific literacy at the school (Erasmus + Project nº 2016‐1‐ES01‐KA201‐025282)  2   The Sputnik was a serious threat that had to be neutralized. To do so, a series of research and development  programs  of  a  very  high  cost  had  to  be  launched.  But,  being  the  USA  a democratic country, as was the case, the founding of such a state budget should necessarily be supported by the citizens, especially if the effort was to last for a long period of at least fifteen years.   Sputnik´s illustration. Lopez Sancho (2003).  Furthermore,  in  a  democratic  society  increasingly  based  on  new  technologies  (transgenic crops, animal cloning, choosing the types of energies to be used, etc.) it is essential to count on citizens knowing what they imply, so they can take informed choices among different political programs with different approaches. This resulted in a new concept of scientific literacy which should reach all citizens, in the same way as had happened with the literal literacy had done it some centuries before. As  is mandatory  in any social change directed from the state, the focus was concentrated on teaching at  the early stages and, consequently,  in  the  training of  their professors and  in  the research on teaching methods. As nobody in that historic moment had a clear idea of what knowledge was required in order to be considered scientifically literate, lists of scientific contents were elaborated, different for each discipline and,  in  some  cases,  for each  country.  It  is  the period of benchmarks, whose failure is evident now. In our opinion, the concept was never well defined, and as pointed out by Bybee  in his 1997 work,  the  term  scientific  literacy  should be  regarded as a  slogan, only useful  to express  the importance of science education. Given  the difficulty of defining  scientific  literacy  through  a  list of  contents,  a new proposal emerged  the  belief  that  science  is  known  when  you  know  how  it  is  made,  how  scientists construct it. This idea is due to the Nobel Prize winner George Charpak who, in 1995,  started the program La main a  la Pâte,  inspired by the Hans On program started by Leon Lederman, also a Nobel prize winner, in 1991.   3         George Charpak (Wikipedia) / Leon Lederman (Fisicanet)  With the failure of the identification of knowledge of scientific matters with scientific literacy, the idea that you really know what science is when you know how scientists do science began to emerge. And that marked the end of the benchmarks period and the starting of the nature of scientific research based on inquiry. But  this new way, when developed,  turned out  to be as confusing as  the previous one. This was due to the  fact that each discipline had  its own peculiarities. Astronomy did not  include experimentation,  theoretical physics was done,  in  some cases,  through  thought experiments and some of the great discoveries were due to serendipity. A few years after the starting of the inquiry period, deeper analyses of the nature of scientific knowledge took place, among which we cite the one due to John Durant, who  in 1993  in his What is Scientific Literacy defines three distinct levels: 1.  The  lower  one,  which  refers  to  the  set  of  knowledge  accumulated  through  history (commonly known as contents). 2.  A  middle  level,  which  describes  the  way  scientists  work  doing  science  (until  recently erroneously called scientific method) and 3. The higher one, which studies the structure and characteristics of the scientific knowledge, is directly related to knowledge representation. The three levels altogether constitute what is now defined as the Nature of Science. The three levels altogether constitute what is now defined as the Nature of Science. As  can  readily be  seen,  the  first  level  corresponds  to  the definition of  the benchmarks,  the second  to  the way  in which  science  is  done  and  the  third  one, which was  new,  is what  is defined as the View of Nature of Science (VNOS). Although one  could  think  that  the definition of VNOS  inherited  from  the previous  stages of scientific  literacy  the defect of being  inaccurately defined,  in  this case  it  is mainly due  to  its  4  being an active research field and under constant review, taking part in it, on the same footing, scientists and teachers (mainly those with early stages students). It  is  clear  that  to  understand  what  VNOS  is  we  must  have  some  knowledge  of  scientific contents in order to know what we are talking about. Those contents should be determined by the teachers, according to the age of their students and their cultural status of them. The View of Nature of Science  is, as Durant states, a knowledge of higher  level.  It deals with the ways in which science is built, how scientific knowledge is generated, the internal structure of science in data, laws and theories, and how those theories substitute one another over the history. We could say that the View of the Nature of Science relates to scientific contents as linguistics is  related  to  language  speaking.  Linguistics  handles  the  different  languages,  grammatical structures,  relations between  them  and  the  transformations undergone  as  the object of  its study. At the present time the teaching of science has become a cross‐disciplinary research field, on which  converge,  beside  the  classical  areas,  the  ideas  of  knowledge  representation  and knowledge management. From  the  first one  it  takes mental  representation methods, which perfectly  fit  the  Piaget  and  Vygotsky models  and  social  views  of  Kuhn's;  from  the  second, explicit  and  tacit  knowledge  concepts  are  taken,  in  coincidence  with  the  Dreyfus  brothers study of expert levels of knowledge.         Jean Piaget;  Lev Vigotsky  y  Thomas Kuhn  (Wikipedia) Within this new point of view, the scientific contents or explicit knowledge  is to be  found  in textbooks, reports and memories. Implicit or tacit knowledge, on the other hand, lives only in the minds of professionals, being  impossible  to  represent  it  in  reports, notes or  to be easily explained. As research goes on in the field of science teaching, it becomes more and more clear that the View of the Nature of Science is a tacit or implicit knowledge, being mandatory to the teachers to master it in order to transmit it to their students. Helping the school masters to achieve this level of knowledge is the main goal of the present project.   5    Definition of targets The overall objective of this project is to go one step ahead on the way science is taught in the early  stages, advancing  from  the  learning of  just  some  contents  to a new way  in which  the Nature  of  Science  becomes  apparent.  Contributing,  taking  part  in  the  ongoing  research,  to develop  what  should  be  the  new  standards  of  teaching  and  learning  methods  for  school teachers and students is our first goal. The specific objectives of this project, in accordance with the foregoing statements, are: 1.  Acquiring  new  concepts,  such  as  inquiry‐based  learning  and  the  view  of  the  Nature  of Science, musing on  them and discussing  the most appropriate  strategies  to  introduce  these concepts in each cognitive stage of the students. 2. To avoid gender discrimination related to scientific activities at all stages of education. 3. Making available to teachers and teacher training advisors the necessary tools to facilitate the teaching of science to both school teachers and students, according to the new trends. 4. Discussion on the key points that currently use research teams to assess the knowledge that teachers and students have about Nature Of Science. 5. Creation of working groups to design how to bring scientific knowledge to the classrooms as well as to discuss the results. 6. Elaboration of a  report explicitly pointing out  the achievements and  shortcomings of  the work done within this program, outlining future lines which are considered necessary.  Bibliographic references ‐ Kuhn, T. S. The Structure of Scientific Revolutions. The University of Chicago. 1962. ‐ Vygotsky, L. Mind in Society: The Development of Higher Psychological Processes. 1979. ‐ Lederman, J. S. & Lederman, N. G. Early elementary students’ and teachers understandings of nature of science and scientific inquiry: Lessons learned from Project ICAN. Paper presented at the annual meeting of  the  National  Association  for  Research  in  Science  Teaching  (NARST),  Vancouver,  British  Columbia. 2004. ‐ McComas, W. F.; Clough, M. P.; Almazroa, H. The role and character of the nature of science in science education. In W. F. McComas (Ed.), The nature of science in science education: Rationales and strategies (pp. 3‐39). Kluwer Academic Publishers.  Dordrecht, the Netherlands. 1998.  ‐ Piaget, J. The Principles of Genetic Epistemology. New York: Basic Books. 1972. ‐  López Sancho,  J.M.  La Naturaleza del  conocimiento. Clave para entender el proceso de aprendizaje. CCS. Madrid. 2003. 

K-7 science teaching: an introduction

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Digital.CSIC